Термическая обработка, светлый отжиг и термообработка

Руководство по контролю уровня кислорода и состава атмосферы печи

Анализаторы кислорода Southland Sensing обеспечивают непрерывный контроль содержания кислорода в процессах термообработки, светлого отжига, цементации, нитроцементации, пайки, спекания, а также при заполнении вакуумных печей и эксплуатации печей с контролируемой атмосферой. Наши приборы помогают производителям контролировать герметичность печной атмосферы, выявлять подсос воздуха, предотвращать окисление и обезуглероживание, а также стабильно выпускать высококачественные металлические изделия.

Обзор

Термическая обработка в контролируемой атмосфере требует точного измерения содержания кислорода для обеспечения стабильных металлургических свойств и высокого качества поверхности изделий. При обработке углеродистых и нержавеющих сталей, инструментальных сталей, никелевых сплавов, титана или деталей из порошковых материалов даже незначительное количество кислорода, попадающее в атмосферу печи, может привести к окислению, обезуглероживанию, образованию окалины, изменению цвета и снижению качества продукции.

В современных процессах термообработки для предотвращения нежелательного окисления и обеспечения требуемых механических свойств применяются азот, аргон, водород, эндотермический газ, диссоциированный аммиак, вакуумные системы или другие защитные атмосферы. Непрерывный контроль содержания кислорода позволяет проверять целостность атмосферы, выявлять подсос воздуха, оценивать эффективность продувки и поддерживать стабильные рабочие характеристики печи на всех этапах термической обработки.

В данном информационном бюллетене рассматриваются основные процессы термообработки — в том числе цементация, светлый отжиг, спекание, пайка, заполнение вакуумных печей и продувка инертным газом, — а также описываются места установки кислородных анализаторов и указывается, какие модели производства Southland Sensing лучше всего подходят для каждого из этих процессов.

Области применения, связанные с металлами и термической обработкой, которые мы поддерживаем:

  • Цементация и
  • Печи для карбонитрации
  • Светлый отжиг
  • Линии печей для спекания
  • Контроль наполнения вакуумной печи газом
  • Атмосферы для пайки
  • Инертный газ (N2 / Ar)
  • Системы продувки
  • Цинкование и непрерывный процесс
  • Линии отжига
  • Технология порошковой металлургии
  • Производство стали
  • Условия выполнения орбитальной сварки

Почему важен мониторинг уровня кислорода: Непрерывный или периодический контроль содержания кислорода позволяет проверять качество атмосферы, выявлять подсос воздуха, а также обеспечивать сохранность металлургических свойств деталей и безопасность технологического процесса при проведении ответственной термической обработки.

Критерии выбора электрохимических датчиков кислорода:

Обратитесь к нашему Руководство по совместимости датчиков кислорода (O₂) чтобы подтвердить правильность выбора датчика для вашей модели анализатора и технологического процесса.

Часто задаваемые вопросы

Да. Наши электрохимические датчики разработаны и испытаны для работы в среде инертных газов — от концентраций кислорода ниже 1 ppm (часть на миллион) до уровней, измеряемых в процентах. Азот и аргон не создают помех при электрохимическом измерении содержания кислорода.

Большинство наших технологических анализаторов рассчитаны на измерения в диапазоне до 1000 ppm, однако могут также работать в диапазонах 0–1% или 0–25% O₂ в зависимости от типа печи и технологических требований. Пожалуйста, свяжитесь с нашим отделом продаж, чтобы обсудить подходящие варианты.

Да. Прибор OMD-625 имеет сертификаты ATEX и IECEx, что позволяет использовать его для контроля отходящих газов печей и на других участках в зонах повышенной опасности, где присутствуют горючие газы-носители, такие как водород или эндотермический газ.

Срок службы датчика в типичных промышленных условиях термообработки составляет от 24 до 60 месяцев, однако на этот показатель могут влиять конкретные рабочие температуры печи и режимы эксплуатации. Мы рекомендуем проводить ежегодную проверку датчиков и иметь в запасе по одному экземпляру на каждый анализатор для выполнения внеплановой замены. Замена производится без использования инструментов и занимает всего несколько минут.

Да. Некоторые модели поддерживают двусторонние цифровые протоколы Modbus RTU или Modbus ASCII, что позволяет осуществлять их прямую интеграцию с системами управления печами или системами SCADA. Свяжитесь с нами, чтобы уточнить, какие модели соответствуют требованиям вашего объекта.

Вы можете воспользоваться нашим руководством по совместимости датчиков O₂, чтобы определить подходящую модель датчика с учетом конкретной газовой среды и требований вашего газоанализатора.

Надежный контроль уровня кислорода — обязательное условие при термической обработке металлов: он гарантирует качество изделий и стабильность технологического процесса, подтверждает целостность защитной атмосферы и обеспечивает безопасность персонала. Компания Southland Sensing предлагает полный спектр приборов для контроля на каждом этапе термообработки.

Готовы детализировать свое решение?

Наши инженеры по применению готовы помочь с выбором датчиков, предоставить рекомендации по установке и ответить на любые дополнительные вопросы.