Термические печи

Термические печи - это печи, которые используются для нагрева и охлаждения металлов и других материалов при различных температурах и временных диапазонах. Термические печи позволяют изменять структуру и свойства материалов, улучшая их качество и эксплуатационные характеристики.

Термические печи широко используются в разных отраслях промышленности, например, металлургия и литье. Термические печи используются для термической обработки прокатной продукции, сортового проката, труб, проволоки, колёс и колёсных бандажей для ж.-д. транспорта, литейных сплавов и других изделий из черных и цветных металлов

Термические печи могут быть разных типов, в зависимости от источника тепла, конструкции, атмосферы в камере и применения. Например:

Электрические печи — это печи, в которых тепло генерируется с помощью электрического сопротивления нагревательных элементов или электрической дуги. Они имеют высокую точность регулирования температуры и возможность контроля атмосферы внутри печи. Они применяются для закалки, отпуска, отжига, нормализации и других видов термообработки металлов.
Газовые печи — это печи, в которых тепло получается при сжигании газообразного топлива. Они имеют простую конструкцию, низкую стоимость и низкое потребление энергии. Они используются для нагрева, закалки, отпуска, отжига и других видов термообработки металлов.
Вакуумные печи — это печи, в которых материал нагревается в условиях низкого давления или инертной атмосферы. Они предотвращают окисление и загрязнение материала, а также повышают качество и однородность продукта. Они используются для закалки, отпуска, отжига, спекания и других видов термообработки металлов и сплавов.

Термическая печь РУСЛИТТЕХ 01

Термические печи классифицируются по разным критериям, таким как:

Источник тепла. Термические печи могут быть электрическими или газовыми, в зависимости от того, какое топливо они используют для генерации тепла. Электрические печи работают на основе электрического сопротивления нагревательных элементов или электрической дуги. Они имеют высокую точность регулирования температуры и возможность контроля атмосферы внутри печи. Газовые печи работают на основе сжигания газообразного топлива, такого как природный газ, пропан, бутан или другие. Они имеют простую конструкцию, низкую стоимость и низкое потребление энергии.
Конструкция. Термические печи могут быть камерными, шахтными, протяжными, конвейерными, колпаковыми, ванными, вакуумными или другими, в зависимости от того, как они устроены и как перемещаются материалы внутри них. Камерные печи имеют закрытую камеру с подвижным или неподвижным подом для загрузки и выгрузки материалов. Шахтные печи имеют вертикальную камеру с отверстием сверху для загрузки материалов и дверью снизу для выгрузки. Протяжные печи имеют горизонтальную камеру с отверстиями по бокам для входа и выхода материалов, которые протягиваются через камеру с помощью специальных механизмов. Конвейерные печи имеют горизонтальную камеру с непрерывным или периодическим конвейером для перемещения материалов через разные зоны нагрева, охлаждения и обработки. Колпаковые печи имеют съемный колпак, который поднимается и опускается с помощью крана или гидравлического привода для нагрева материалов, расположенных на поддоне. Ванные печи имеют жидкостную ванну, в которой нагревается материал за счет электрического тока или химической реакции. Вакуумные печи имеют герметичную камеру, в которой создается низкое давление или инертная атмосфера для нагрева материалов.
Применение. Термические печи могут быть закалочными, отпускными, отжиговыми, нормализационными, цементационными, нитроцементационными, карбонитрировочными, спекательными или другими, в зависимости от того, какой вид термической или химико-термической обработки они выполняют. Закалочные печи используются для закалки металлов, то есть быстрого охлаждения металлов после нагрева до высокой температуры, чтобы получить твердую и прочную структуру. Отпускные печи используются для отпуска металлов, то есть медленного охлаждения металлов после нагрева до низкой температуры, чтобы снизить твердость и хрупкость и увеличить пластичность и вязкость. Отжиговые печи используются для отжига металлов, то есть медленного охлаждения металлов после нагрева до средней температуры, чтобы снять внутренние напряжения, изменить структуру и фазовый состав и улучшить свойства. Нормализационные печи используются для нормализации металлов, то есть охлаждения металлов на спокойном воздухе после нагрева до высокой температуры, чтобы получить более равномерную и тонкозернистую структуру. Цементационные печи используются для цементации металлов, то есть насыщения поверхности металлов углеродом при высокой температуре и давлении, чтобы повысить твердость и износостойкость. Нитроцементационные печи используются для нитроцементации металлов, то есть насыщения поверхности металлов азотом и углеродом при низкой температуре и давлении, чтобы повысить твердость и коррозионную стойкость. Карбонитрировочные печи используются для карбонитрирования металлов, то есть насыщения поверхности металлов азотом и углеродом при высокой температуре и давлении, чтобы повысить твердость и устойчивость к разрушению. Спекательные печи используются для спекания металлических порошков или композитных материалов при высокой температуре и давлении, чтобы получить плотный и прочный продукт.

Виды термических печей по типу конструкции

Колпаковые печи — это печи, в которых материал нагревается под съемным колпаком, который поднимается и опускается с помощью крана или гидравлического привода. Они используются для закалки, отпуска, отжига и других видов термообработки металлов и сплавов.
Конвейерные печи — это печи, в которых материал перемещается по непрерывному или периодическому конвейеру через разные зоны нагрева, охлаждения и обработки. Они применяются для термообработки мелких и средних деталей, таких как болты, гайки, шайбы, пружины, цепи и другие.
Протяжные печи — это печи, в которых материал протягивается через камеру нагрева с помощью специальных механизмов, таких как тяговые головки, ролики или канаты. Они используются для термообработки длинномерных изделий, таких как трубы, стержни, проволока и другие.

Виды термической обработки

Отпуск — это процесс, при котором закаленный металл нагревается до определенной температуры, ниже критической, и выдерживается в этом состоянии в течение некоторого времени, а затем охлаждается. Цель отпуска — снизить твердость и хрупкость металла, увеличить его пластичность и вязкость, снять внутренние напряжения, возникшие при закалке. Отпуск может быть низким (до 250°C), средним (300-500°C) или высоким (500-650°C), в зависимости от желаемых свойств металла.

Нормализация — это процесс, при котором металл нагревается до аустенитного состояния (выше критической температуры) и затем охлаждается на спокойном воздухе. Цель нормализации - получить более равномерную и тонкозернистую структуру металла, улучшить его механические свойства, такие как прочность, упругость и усталостная стойкость. Нормализация применяется для конструкционных сталей, литейных сплавов, а также для подготовки металла к другим видам термообработки.

Отпуск и нормализация металлов — это виды термической обработки, которые проводятся в специальных печах для изменения структуры и свойств металлов.

Закалка — это вид термической обработки металлов, при котором металл нагревается до температуры выше критической и затем быстро охлаждается в воде, масле, воздухе или другой среде. Цель закалки — получить твердую и прочную структуру металла, которая называется мартенситом. Закалка применяется для увеличения твердости, износостойкости и устойчивости к разрушению металлов, таких как сталь, чугун, алюминий и другие.

Закалка может быть разной в зависимости от способа нагрева, скорости охлаждения, температуры и времени выдержки, атмосферы в печи и других факторов. Например:

Поверхностная закалка — это закалка, при которой нагревается только поверхностный слой металла, а сердцевина остается неизменной. Это позволяет получить изделия с высокой твердостью на поверхности и хорошей пластичностью внутри. Поверхностная закалка может быть лазерной, индукционной, пламенной или другой.
Объемная закалка — это закалка, при которой нагревается и охлаждается весь объем металла. Это позволяет получить однородную структуру металла по всему сечению. Объемная закалка может быть изотермической, диффузионной, интеркритической или другой.
Ступенчатая закалка — это закалка, при которой металл подвергается нескольким циклам нагрева и охлаждения с разными параметрами. Это позволяет получить более сложную и устойчивую структуру металла с разными свойствами. Ступенчатая закалка может быть полной, частичной, дисперсионной или другой.

Закалка является одним из основных видов термической обработки металлов, которая позволяет улучшить их эксплуатационные характеристики. Закалка часто сочетается с другими видами термической обработки, такими как отпуск, нормализация или отжиг.

Отжиг — это вид термической обработки металлов, при котором металл нагревается до определенной температуры, ниже критической, и выдерживается в этом состоянии в течение некоторого времени, а затем охлаждается. Цель отжига — снизить твердость и хрупкость металла, увеличить его пластичность и вязкость, снять внутренние напряжения, возникшие при закалке или других видах обработки. Отжиг также может изменять структуру и фазовый состав металла, улучшая его свойства.

Отжиг может быть разным в зависимости от способа нагрева, скорости охлаждения, температуры и времени выдержки, атмосферы в печи и применения. Например:

Полный отжиг — это отжиг, при котором металл нагревается до аустенитного состояния (выше критической температуры) и затем охлаждается медленно в печи. Это позволяет получить равновесную структуру металла с минимальной твердостью и хрупкостью. Полный отжиг применяется для сталей, литейных сплавов, а также для подготовки металла к другим видам термообработки.
Неполный отжиг — это отжиг, при котором металл нагревается до аустенитного состояния (выше критической температуры) и затем охлаждается быстрее, чем при полном отжиге. Это позволяет получить неравновесную структуру металла с повышенной твердостью и прочностью. Неполный отжиг применяется для улучшения свойств высокоуглеродистых сталей, инструментальных сталей и других сплавов.
Отжиг для рекристаллизации — это отжиг, при котором металл нагревается до температуры, при которой происходит восстановление кристаллической решетки металла после деформации. Это позволяет снять внутренние напряжения, уменьшить твердость и увеличить пластичность металла. Отжиг для рекристаллизации применяется для обработки давлением (ковка, прокатка, штамповка и другие).
Отжиг для гомогенизации — это отжиг, при котором металл нагревается до температуры, при которой происходит выравнивание химического состава и фазового распределения металла. Это позволяет устранить неоднородности и дефекты в структуре металла, улучшая его свойства. Отжиг для гомогенизации применяется для легированных сталей и сплавов.

Отжиг является одним из основных видов термической обработки металлов, которая позволяет улучшить их эксплуатационные характеристики. Отжиг часто сочетается с другими видами термической обработки, такими как закалка, отпуск, нормализация или вакуумная обработка.

Термическая печь РУСЛИТТЕХ 00002