Metal Alaşım 1400 Derece Deneysel Kutu - Tip Direnç Sinterleme Fırını

1400 Derece Deneysel Kutu - Metal alaşımları için tip dirençli sinterleme fırını

Sıcaklık 1400 dereceye yükseldikçe, fırın içindeki metal alaşımı mikroskobik bir dönüşüm başlatır. Yanan bir elektrik akımı, silikon - molibden çubuklardan akar ve ısıyı her köşeye eşit olarak yayar. Toz parçacıkları arasındaki sınırlar yavaş yavaş bulanıklaşır ve yüksek sıcaklıktan kaynaklanan atomlar, tahıl sınırları çapraz sınırlar ve kendilerini yeniden düzenler. Turuncu - kırmızı renkteki gözlem penceresinden bakan deneyci, kaotik tozun sessizce yoğun bir alaşım bloğuna birleşen malzeme biliminin büyüsüne tanık olduğu görülmektedir.

Sinterleme kalitesini sağlamak için, fırının atmosfer kontrol sistemi sürekli olarak yüksek - saflık argon enjekte eder. Bu inert gaz görünmez bir bariyer görevi görür, oksijen moleküllerinin alaşımı istila etmesini ve bir oksit tabakasının oluşumunu önleyerek izole eder. Bu noktada, sıcaklık eğrisi, nano ölçekli tanelerin yavaşça sabit bir sıcaklıkta büyüdüğü kritik tutma aşamasına girer, malzemenin gözenekliliğini ve mekanik özelliklerini düzenler. Mühendisler veri ekranlarını yakından izleyin: büzülme, yoğunluk dalgalanmaları, kritik faz geçiş noktaları ... Her parametredeki ince değişiklikler bile nihai ürünün başarısını veya başarısızlığını belirleyebilir.

Aniden, alarm belirli bir alandaki kısa bir bip -} Anormal bir sıcaklık gösterdi. Ekip, multi - bölgesi bağımsız sıcaklık kontrol modülünü kullanarak güç çıkışını ayarlayarak acil durum planını hızla etkinleştirdi. Numune yerleşiminin dengelendiği ve düzensiz yerel ısı akışına neden olduğu ortaya çıktı. Bu ani durum, - tip direnç fırının bir kutusunun avantajlarını vurguladı: modüler tasarımı hızlı müdahaleye ve çift - katman alümina fiber astarının termal yalıtımını sorun giderme için değerli zaman kazandırır.

Üç saat sonra sinterleme süreci sona erdi. Fırın sıcaklığı 10 derece /dakika hızında kademeli olarak azaldıkça, yeni oluşturulan alaşımın iç gerilmeleri yavaş yavaş serbest bırakıldı. Fırın kapısı açıldığında, soğutma fanı bir ısıyı süpürdü ve metalik bir lüminesansa sahip yeşil bir gövde tepsiye dayandı. X - ışın difraktometresi hemen aktive edildi ve test raporu, tasarım beklentilerini aşan% 92 gama faz oranı ve gerilme mukavemeti gösterdi.

Metal alaşımları için 1400 derece deney kutusunun tasarımı - tip direnç sinterleme fırını

I. Tasarım arka planı ve hedefleri

Metal alaşım malzemelerinin araştırma ve geliştirilmesinde ve üretiminde, yüksek - sıcaklık sinterleme, mikroyaplarını iyileştirmek ve mekanik özelliklerini geliştirmek için önemli bir adımdır. Birçok metal alaşımı için sinterleme işlemi, 1400 derece yüksek sıcaklık ortamı gerektirir. Bununla birlikte, mevcut bazı ekipmanların stabilitesini, sıcaklık kontrol doğruluğunu ve bu sıcaklıktaki metal alaşımlarının özelliklerine uyarlanabilirliğini artırması gerekir. Bunu göz önünde bulundurarak, metal alaşımları için bu 1400 derecelik deney kutusu - tip dirençli sinterleme fırını tasarladık. Gelişmiş dirençli ısıtma teknolojisi ve yüksek - kaliteli yalıtım malzemeleri kullanan, sıcaklık kontrolü, kararlı çalışma ve metal alaşımlarının spesifik sinterleme gereksinimlerini karşılayan bir laboratuvar cihazı oluşturmayı amaçlıyoruz, metal alaşımları üzerinde deneysel araştırmalar için güvenilir bir yüksek - sıcaklık ortamı sağlıyoruz.

İi. Teknik parametreler

Sıcaklık aralığı: Maksimum sıcaklık 1400 dereceye ulaşabilir ve çalışma sıcaklığı, farklı metal alaşımlarının sinterleme sıcaklığı gereksinimlerini karşılamak için oda sıcaklığından 1350 dereceye esnek bir şekilde ayarlanabilir, böylece sinterleme deneylerinin çeşitli metal alaşımları için uygun sıcaklıkta tamamlanabilmesini sağlar.

Sıcaklık kontrolü doğruluğu: yüksek - hassas bir akıllı sıcaklık kontrol sistemi ve bir S - tip termokupl kullanma sıcaklık sensörü olarak, sıcaklık kontrol doğruluğu ± 1 dereceye ulaşır. 1400 derecelik yüksek bir sıcaklık altında, fırın sıcaklık stabilitesini korur, sıcaklık dalgalanmalarının metal alaşımlarının sinterleme kalitesi üzerindeki etkisini en aza indirir ve deneysel sonuçların doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini sağlar.

Isıtma hızı: Isıtma hızı 0-20 derece /dk arasında ayarlanabilir. Metal alaşımlarının özelliklerine dayanarak, 5-12 derece /dk tipik bir ısıtma hızı önerilir. Bu, aşırı ısıtmanın neden olduğu metal alaşımı içindeki stresi önlerken, performansını etkileyebilecek deneysel ısıtma hızı gereksinimlerini karşılar.

Fırın Boyutları: 300 × 250 × 250mm (D × W × H) ve 400 × 300 × 300mm (D × W × H) dahil olmak üzere çeşitli fırın boyutları mevcuttur. Özelleştirme, deneysel gereksinimlere dayanarak da mümkündür. Geniş fırın alanı, değişen boyutlarda metal alaşım numuneleri için sinterleme deneylerini barındırır ve numune gruplarında karşılaştırmalı deneyleri kolaylaştırır.

Güç yapılandırması: Güç, fırın boyutuna göre en uygun şekilde yapılandırılır. 300 × 250 × 250mm fırın odası için güç 8kW olarak ayarlanır; 400 × 300 × 300 mm'lik bir fırın odası için, belirtilen süre içinde set yüksek sıcaklığa ulaşıldığından ve stabil ısıtma koşullarının korunduğundan emin olmak için güç 12kW olarak ayarlanır.

III. Anahtar Yapısal Tasarım

Fırın yapısı: Fırın odası, mükemmel yüksek - sıcaklık direnci sunan ve 1400 dereceye kadar sıcaklıklara dayanabilen yüksek - kaliteli polikristalin mullit fiber malzemeden yapılmıştır. Düşük termal iletkenliği ve mükemmel yalıtım özellikleri ısı kaybını etkili bir şekilde azaltır ve enerji verimliliğini artırır. Fırın odası monolitik bir işlemde dökülür, bu da belirgin bir boşluk olmadan sıkı bir yapıya neden olur, yüksek sıcaklıklarda yapısal stabilite sağlarken ve servis ömrünü uzatırken termal yalıtım daha da arttırır.

Isıtma elemanları: Isıtma elemanları olarak yüksek - kaliteli silikon karbür çubukları kullanılır. Silikon karbür çubukları, yüksek sıcaklık direnci, oksidasyon direnci, yüksek ısıtma verimliliği ve stabil elektrik direnci ile karakterizedir, bu da onları 1400 dereceye kadar sıcaklıklarda metal alaşım sinterleme için stabil ısı sağlamak için idealdir. Silikon karbür çubukları, fırın etrafına eşit olarak dağıtılır, her iki tarafa, üste ve tabana monte edilir. Bu, fırında daha düzgün bir sıcaklık dağılımı sağlayan ve lokal sıcaklık değişimleri nedeniyle metal alaşım numunelerinin düzensiz sinterlenmesini önleyerek dört - taraflı ısıtma oluşturur.

Fırın yapısı: Fırın gövdesi üç - katman kabuğuna sahiptir. İç tabaka, yüksek - sıcaklık - dirençli krom - nikel alaşım çelikten inşa edilmiştir, bu da yüksek - sıcaklık ortamlarına dayanabilir. Orta tabaka, ısı transferini daha da bloke etmek için yüksek - yoğunluklu seramik fiber yün ile doldurulmuş bir termal yalıtım tabakasıdır. Dış katman, yüksek - kaliteli soğuk - haddelenmiş çelikten yüksek - sıcaklık spreyi - kaplı yüzeyden yapılmıştır, bu da hem estetik açıdan hoş hem de dayanıklı hale getirirken, aynı zamanda mükemmel korozyon direnci sunar. Bu üç - katman kabuğu yapısı fırın yüzey sıcaklığını etkili bir şekilde azaltır ve operatör güvenliğini sağlar.

Fırın Kapısı: Yukarı - Açılış tasarımı, daha büyük metal alaşım numunelerinin yüklenmesini ve boşaltılmasını kolaylaştırır. Kapı ve fırın gövdesi arasında bir çift conta kullanılır: iç tarafta yüksek - sıcaklık - sıcaklık - dirençli seramik fiber halat contası ve dış tarafta bir silikon kauçuk conta. Bu conta, kapı kapatıldığında sıkı bir contayı sağlar ve ısı sızıntısını en aza indirir. Fırın kapısı çift mekanik ve elektrikli kilitle donatılmıştır. Kapı açıldığında, ısıtma sistemi derhal DE - enerjiktir, operatörlerin yüksek - sıcaklık alanlarıyla temas etmesini ve potansiyel olarak yanıklara neden olmasını önler. Ayrıca, büyük bir soğuk hava akışının fırına girmesini önler ve potansiyel olarak sıcaklık stabilitesini etkiler.

IV. Sıcaklık Kontrol Sistemi Tasarımı

Kontrol yöntemi: 7 - inç Renkli Dokunmatik Ekran Akıllı Sıcaklık Kontrol Sistemi, sıcaklık ayarını, gerçek zamanlı izleme ve program düzenlemesini entegre ederek uygun ve sezgisel işlem sunar. Bu sistem fırın içindeki sıcaklığı kontrol ederek metal alaşım sinterleme işleminin önceden ayarlanmış işleme göre ilerlemesini sağlar.

Düzenleme Fonksiyonu: Gelişmiş PID AUTO - Ayarlama, ısıtma gücünü, fırın sıcaklığındaki gerçek - zaman değişikliklerine göre otomatik olarak ayarlar, set değerindeki sıcaklığı hızlı bir şekilde stabilize eder ve. 30 içindeki sıcaklık dalgalanmaları, programlanabilir sıcaklık kontrol adımları, pre {{{} programlanabilir sıcaklık kontrol adımları, pre {{4} ' Metal alaşımlarının karmaşık sinterleme gereksinimleri. Örneğin, bazı alaşımlar çoklu ısıtma aşamaları gerektirir ve düzgün işlem için farklı sıcaklıklarda tutulur.

Ekran ve Kayıt İşlevleri: Dokunmatik ekran, akım sıcaklık, ayar sıcaklığı, ısıtma hızı, kalan süresi ve ısıtma gücü gibi gerçek - zaman parametrelerini görüntüler ve operatörlerin ekipmanın çalışma durumunu her zaman izlemesine izin verir. Sistem ayrıca, sıcaklık eğrileri ve zaman dahil olmak üzere en az 300 eksiksiz sinterleme işlemi verisi kaydederek veri depolama alanına sahiptir. Bu veriler, deneysel verilerin analizini, organizasyonunu ve arşivlenmesini kolaylaştırarak bir USB flash sürücüsü ile dışa aktarılabilir.

V. Güvenlik Koruma Sistemi Tasarımı

Aşırı Sıcaklık Koruması: Çoklu aşırı sıcaklık koruma mekanizmaları uygulanır. Fırın sıcaklığı, ayarlanan maksimum sıcaklığı 5 - 10 derece aştığında, ilk - seviye aşırı sıcaklık koruması tetikler, bir alarm verir ve ısıtma gücünü otomatik olarak ayarlar. Sıcaklık güvenlik eşiğinin üzerine çıkmaya devam ederse, ikinci seviye aşırı sıcaklık koruması hemen ana güç kaynağını kapatır ve aşırı ısınmanın neden olduğu metal alaşım numunelerine veya ekipman yanıklarına zarar verir.

Aşırı akım ve kısa - Devre Koruması: Akıllı devre kesiciler ve hızlı - oyunculuk sigortalarıyla donatılmış, sistem, aşırı akım veya kısa -} devre arızası, ısıtma elemanı ve sıcaklık kontrol sistemi gibi çekirdek bileşenlerini koruyarak milisaniye içinde kapatabilir.

Sızıntı Koruması: Yüksek - hassas bir sızıntı koruma anahtarı takılır. Bir sızıntı meydana geldiğinde, ekipman operatörlerin güvenliğini sağlayarak güç kaynağını hemen kapatır.

Kırık Çift Koruması: Bir termokupl kırıldığında veya zayıf temas ettiğinde, sıcaklık kontrol sistemi hızla algılar ve bir alarm verir, aynı anda ısıtmayı durdurur ve sıcaklık algılama arızası nedeniyle sıcaklık kaçakını önler.

VI. Enerji - tasarruf tasarımı

Yüksek - Verimlilik Yalıtım Sistemi: Fırın odası polikristalin mullit fiber malzemesini ve monolitik döküm işlemini kullanır. Üç - katman kabuğu yapısı ve yüksek - verimlilik yalıtımıyla birleştirildiğinde, bu ısı kaybını önemli ölçüde azaltır ve geleneksel mırıldanma fırınlarına kıyasla termal verimliliği% 30'un üzerinde artırır.

Akıllı Güç Düzenlemesi: Sıcaklık kontrol sistemi, ısıtma gücünü metal alaşım sinterleme işleminin farklı aşamalarına göre otomatik olarak ayarlar. Isıtma aşaması sırasında, sıcaklığı hızla arttırmak için yüksek güç çıkışı verir. Yalıtım aşaması sırasında, sadece sıcaklığı korumak için gereken düşük gücü verir, enerji atıklarından kaçınır ve enerji tüketimini etkili bir şekilde azaltır.

Atık Isı Kullanımı (İsteğe Bağlı): Fırına giren koruyucu gazın (azot veya argon gibi) ön ısıtılması için fırından yüksek - sıcaklık egzoz gazının kullanılması için bir atık ısı geri kazanım cihazı takılabilir ve koruma gazının fırın sıcaklığı üzerindeki etkisini azaltırken enerji verimliliğini artırır.

Vii. Uygulama alanları

Metal Alaşım Laboratuvarı Araştırmaları: Üniversitelerde ve Araştırma Enstitülerinde Metal Malzeme Laboratuvarları için uygun. Çeşitli alaşımlarda sinterleme deneyleri (yüksek - sıcaklık alaşımları, - dirençli alaşımlar ve korozyon - dirençli alaşımlar) gibi kullanılabilir, farklı sinterleme süreçlerinin etkilerini inceleyerek ve alaşım mikrostürü ve deneysel verimler üzerindeki etkilerini incelemek ve yeni araştırma ve deneysel veri desteği sağlayabilir.

Küçük - ölçek üretimi: Metal alaşım ürünlerinin küçük - ölçekli üretiminde, kararlı ve tutarlı ürün kalitesi sağlamak için hassas alaşım parçalarının sinterlenmesi ve oluşturmak için kullanılabilir.

Malzeme Performans Testi: Metal alaşımlarının yüksek - sıcaklık direncini ve oksidasyon direncini test etmek için kullanılabilir. Yüksek - sıcaklık ortamlarındaki çalışma koşullarını simüle ederek, malzeme performans göstergelerini değerlendirir ve malzeme seçimi için bir temel sağlar.

Yüksek - sıcaklık dövmesinin bu son bölümü sadece işlem parametrelerinin güvenilirliğini doğrulamakla kalmaz, aynı zamanda alaşımların aşırı koşullar altında sonsuz olasılıklarını da ortaya koymaktadır. Daha sonra, ekip dikkatlerini, malzemelerin sınırları hakkında başka bir muhteşem macera olacak olan 1600 derece - 'da sinterleme kompozit seramiklerine çevirecek.