Coșul potrivit pentru tratarea termică este cel potrivit cu temperatura specifică a procesului, atmosfera, geometria părții și greutatea încărcăturii - nu există o soluție universală, iar utilizarea coșului greșit costă bani prin defecțiuni premature, deteriorarea părților și cicluri termice neuniforme. Un coș de tratare termică (numit și coș de cuptor, tavă de tratare termică sau dispozitiv de fixare a lucrărilor la temperatură înaltă) este un container fabricat sau turnat utilizat pentru a ține, transporta și poziționa piesele metalice în timpul operațiunilor de prelucrare termică, inclusiv recoacere, călire, cementare, nitrurare, revenire și sinterizare. Acest ghid acoperă fiecare tip de coș major, aliajele utilizate pentru a le construi, cum se calculează capacitatea de încărcare și cum se prelungește durata de viață în medii solicitante ale cuptorului.
Ce este un coș de tratare termică și de ce contează?
A coș de tratare termică este un dispozitiv special conceput, care asigură că piesele sunt expuse uniform la atmosfera și temperatura cuptorului, în timp ce sunt conținute în siguranță în timpul manipulării, călirii și transferului între etapele procesului. Fără un coș proiectat corespunzător, piesele se adună neuniform pe focarele cuptorului, blochează circulația gazului, contactează suprafețele care le contaminează sau le umbră de căldură și creează condiții nesigure în timpul imersiei rezervorului de stingere.
Cazul economic pentru selecția corectă a coșului este direct. Un coș de tratare termică bine adaptat într-un cuptor de cementare care funcționează la 1.700°F (927°C) poate realiza 500–800 de cicluri termice înainte de înlocuire. Un coș fabricat dintr-un aliaj greșit sau cu un design greșit pentru acel proces poate eșua în doar 50-100 de cicluri - o diferență de 5x până la 8x în costul de procesare pe piesă atribuită în întregime selecției dispozitivului de fixare. Pentru o unitate de producție care rulează în trei schimburi, șase zile pe săptămână, această diferență se traduce în zeci de mii de dolari anual numai în costul de înlocuire a coșului, înainte de a contabiliza pierderile de producție din întreținerea neprogramată.
Coșurile de tratare termică îndeplinesc patru funcții simultan:
- Reținere — menținerea pieselor împreună ca un lot prin etapele cuptorului, stingerii și spălării
- Poziționare — piese de orientare pentru o atmosferă uniformă și expunere la temperatură pe toate suprafețele
- Managementul masei termice — acționând ca un tampon termic controlat sau conductor, în funcție de proiect
- Protectie mecanica — prevenirea contactului piesă la parte care cauzează deteriorarea suprafeței, puncte moi sau distorsiuni în timpul călirii
Cele 6 tipuri principale de coșuri de tratare termică și aplicațiile acestora
1. Coșuri din plasă de sârmă
Coșurile pentru tratarea termică din plasă de sârmă sunt cel mai versatil și utilizat pe scară largă, oferind o circulație excelentă a atmosferei pentru cementare, nitrurare și recoacere a pieselor mici până la medii la temperaturi de până la aproximativ 2.000 ° F (1.093 ° C). Structura cu plasă deschisă - țesută în mod obișnuit din sârmă din aliaj de temperatură înaltă în deschideri pătrate sau dreptunghiulare de la 1/4 inch la 2 inci - permite atmosferei cuptorului, căldurii radiante și mediilor de stingere să ajungă simultan la toate suprafețele părților. Coșurile din plasă sunt disponibile în geometrii dreptunghiulare, cilindrice și personalizate și pot fi fabricate cu pereți laterali solidi combinați cu podele din plasă sau ca plasă complet deschisă pe toate suprafețele.
- Cele mai bune procese: Carburare, carbonitrurare, nitrurare gazoasă, recoacere, normalizare, revenire
- Interval de temperatură: Până la 2.000°F (1.093°C) în aliaje standard; până la 2.200°F (1.204°C) în aliaje cu conținut ridicat de nichel
- Capacitate de încărcare: De obicei, 200–2.000 lbs, în funcție de ecartamentul sârmei, deschiderea ochiului și dimensiunile coșului
- Slăbiciune: Rigiditate structurală mai mică decât coșurile din plăci turnate sau fabricate; plasa se poate distorsiona la sarcini foarte grele sau concentrate
2. Coșuri de bar sau tije fabricate
Coșurile fabricate cu tijă sau bară oferă o rigiditate structurală mai mare decât modelele cu plasă de sârmă și sunt preferate pentru sarcini grele, piese mari și aplicații în care puntea cu deschidere a plasei ar permite pieselor mici să cadă. Sunt construite din bară rotundă solidă sau goală, bară pătrată sau bară plată sudată într-un model de grilă sau scară. Distanța dintre bare - de obicei 1 până la 4 inci - este dimensionată la cea mai mică dimensiune a pieselor care sunt procesate. Pentru piesele cu o dimensiune minimă de 2 inchi, distanța dintre bare de 1 inch este standard pentru a preveni căderea, maximizând în același timp suprafața deschisă pentru fluxul atmosferic.
- Cele mai bune procese: Călire, normalizare, recoacere în soluție a componentelor mari, forjare preîncălzire
- Interval de temperatură: Până la 2.200°F (1.204°C) cu selecția corespunzătoare a aliajului
- Capacitate de încărcare: 500–5.000 lbs, în funcție de dimensiunea barei și aliaj
- Slăbiciune: Masa termica mai mare decat plasa; timpi mai lungi de încălzire și răcire pe ciclu
3. Coșuri și tăvi pentru tratare termică turnate
Coșurile și tăvile turnate pentru tratare termică oferă cea mai mare stabilitate dimensională și rezistență la fluaj la temperaturi extreme, făcându-le alegerea preferată pentru cuptoarele cu bandă continuă, cuptoarele cu împingere și operațiunile de sinterizare peste 2.000°F (1.093°C). Coșurile turnate sunt produse prin turnare cu nisip sau turnare cu investiții în compoziții de aliaj înalt - cel mai frecvent HK-40 (25Cr/20Ni) sau aliaj HP (26Cr/35Ni) - care rezistă la oxidare, carburare și deformare prin fluaj care distrug elementele de fixare fabricate la cele mai înalte temperaturi de proces. Modelele turnate au de obicei o podea solidă sau semi-deschisă, cu pereți turnați și mânere sau urechi integrale.
- Cele mai bune procese: Sinterizare, lipire, călire în vid, recoacere în soluție a aliajelor aerospațiale, ardere ceramică la temperatură înaltă
- Interval de temperatură: 1.800–2.350°F (982–1.288°C)
- Capacitate de încărcare: 200–3.000 lbs, în funcție de dimensiunea turnării și aliaj
- Slăbiciune: Cost inițial ridicat; grea (adaugă o sarcină moartă semnificativă la focarul cuptorului); fragilă dacă este șocată termic
4. Coșuri de replică și dispozitive interioare
Coșurile de retortă sunt recipiente sigilate sau semi-sigilate utilizate în interiorul cuptoarelor cu atmosferă controlată pentru a crea o atmosferă localizată în jurul unui anumit lot de piese, fără a afecta mediul mai larg al cuptorului. Ele sunt deosebit de valoroase în cuptoarele cu mai multe zone unde diferite loturi necesită potenţiale diferite de carbon sau compoziţii ale atmosferei simultan. Construcția coșului retortă este de obicei sudată integral din tablă și bară din inox austenitic sau aliaj cu conținut ridicat de nichel.
- Cele mai bune procese: Recoacere strălucitoare, lipire în atmosferă controlată, cementare selectivă
- Interval de temperatură: Până la 2.100°F (1.149°C)
5. Coșuri din foi perforate
Coșurile din tablă perforată combină rigiditatea solidă a pereților laterali a unei structuri de cutie cu permeabilitatea atmosferei a plasei prin deschiderile perforate sau tăiate cu laser în panourile din tablă. Acest design este preferat atunci când piesele sunt suficient de mici pentru a cădea prin ochiurile standard sau distanța dintre tije, dar un cadru deschis oferă suport insuficient pentru geometria sarcinii. Modelele de perforare – rotunde, fante sau hexagonale – și suprafața deschisă procentuală (de obicei 30–55%) sunt selectate pentru a echilibra integritatea structurală cu fluxul atmosferic.
- Cele mai bune procese: Prelucrarea pieselor mici (dispozitive de fixare, rulmenți, ștanțare), sinterizare cu pulbere de metal, recoacere a pieselor acoperite cu ceramică
- Interval de temperatură: Până la 1.900°F (1.038°C) în aliajele standard
6. Accesorii speciale: suport, tavă și coșuri suspendate
Elementele de fixare pentru rafturi, tăvile plate și coșurile suspendate sunt concepute special pentru geometrii specifice ale pieselor - în special arbori lungi, inele sau componente delicate cu pereți subțiri care s-ar distorsiona dacă sunt lăsate să stea pe o podea plană în timpul ciclării termice. Coșurile suspendate suspendă piesele dintr-un cadru superior, permițând gravitației să ajute la menținerea toleranțelor dimensionale în timpul recoacerii sau al eliberării tensiunii. Tăvile plate sunt folosite pentru tablă subțire sau părți ștanțate care trebuie să rămână plate. Dispozitivele de rafturi orientează stocul tubular sau bara vertical pentru o încălzire circumferențială uniformă.
- Cele mai bune procese: Recoacerea de precizie a pieselor aerospațiale, călirea arcurilor, prelucrarea arborelui și a tuburilor
- Interval de temperatură: Până la 2.000°F (1.093°C), în funcție de design și aliaj
Din ce aliaj ar trebui să fie fabricat coșul de tratare termică?
Alegerea aliajului este cea mai importantă decizie în specificațiile coșului de tratare termică - utilizarea unui coș din inox 304 într-o atmosferă de cementare de 1.900 °F va duce la defecțiuni în câteva cicluri, în timp ce un coș RA330 sau HK-40 specificat în mod corespunzător poate dura sute de cicluri în același mediu.
| Aliaj / Grad | Temperatura maximă continuă | Rezistenta la oxidare | Rezistenta la carburare | Rezistenta la fluaj | Cost relativ | Aplicație tipică |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 304 / 316 Inoxidabil | 1.500°F (816°C) | Corect | Sărac | Sărac | $ | Călire, doar recoacere la temperatură joasă |
| 309 Inoxidabil | 1.800°F (982°C) | Bun | Corect | Corect | $$ | Recoacere generală, cuptoare cu temperatură moderată |
| Inoxidabil 310 | 2.000°F (1.093°C) | Foarte bine | Corect | Bun | $$ | Carburare, normalizare, întărire |
| RA330 (Fe-35Ni-18Cr) | 2.100°F (1.149°C) | Excelent | Bun | Bun | $$$ | Carburare, carbonitrurare, cicluri grele |
| HK-40 (25Cr/20Ni turnat) | 2.100°F (1.149°C) | Excelent | Bun | Excelent | $$$ | Cuptoare continue, tăvi de împingere, cicluri de sarcină mare |
| Aliaj HP (26Cr/35Ni turnat) | 2.200°F (1.204°C) | Excelent | Foarte bine | Excelent | $$$$ | Sinterizare, lipire la temperatură ridicată, recoacere aerospațială |
| Aliaj 601 (Ni-23Cr-1.4Al) | 2.200°F (1.204°C) | Excelent | Excelent | Foarte bine | $$$$ | Cementare severă, cuptoare cu vid, service ciclism |
Tabelul 1: Comparația aliajului de coș de tratare termică în funcție de capacitatea de temperatură, rezistența la coroziune și costul. Ghid de cost: $ = standard, $$$$ = premium cu conținut ridicat de nichel sau aliaj de specialitate.
Cum să dimensionați un coș de tratare termică pentru greutatea încărcăturii și geometria părții
Dimensionarea corectă a unui coș de tratare termică este un calcul din trei părți: greutatea maximă a încărcăturii, suprafața minimă deschisă pentru fluxul atmosferic și greutatea moartă a coșului ca o fracțiune din capacitatea totală de încărcare a cuptorului.
Pasul 1 — Determinați sarcina parțială maximă per coș
Începeți cu sarcina nominală a focarului de către producătorul cuptorului în lbs/ft² – de obicei 15–40 lbs/ft² pentru cuptoarele cu atmosferă și 10–25 lbs/ft² pentru cuptoarele cu bandă continuă. Înmulțiți cu suprafața efectivă a vetrei utilizată per coș. Apoi scade greutatea moartă a coșului. Pentru un cuptor cu lot cu o valoare nominală de 25 lbs/ft² și o amprentă a coșului de 24 × 36 inchi (6 ft²), sarcina brută per coș este de 150 lbs. Dacă coșul din plasă de sârmă cântărește 30 lbs, sarcina parțială netă disponibilă este de 120 lbs.
Pasul 2 — Calculați suprafața deschisă necesară pentru circulația atmosferei
Practica industrială pentru cementarea și nitrurarea atmosferei necesită un minim de 35–50% zonă deschisă pe podeaua și pereții coșului pentru a asigura o circulație adecvată a atmosferei în jurul pieselor. Pentru un coș cu plasă, zonă deschisă = (aria de deschidere ÷ suprafața totală a panoului) × 100. O podea de coș țesută din sârmă de 0,120 inci pe o pasă cu deschidere pătrată de 1/2 inch are aproximativ 51% zonă deschisă - potrivită pentru majoritatea proceselor în atmosferă. Reduceți dimensiunea deschiderii (și, prin urmare, zona deschisă) numai atunci când piese mici riscă să cadă și compensați prin creșterea vitezei ventilatorului sau a circulației în cuptor.
Pasul 3 — Gestionați greutatea moartă a coșului ca fracțiune din încărcarea cuptorului
Un coș de tratare termică ar trebui să reprezinte în mod ideal nu mai mult de 20–25% din greutatea totală a cuptorului (coș de piese). Depășirea acestui raport înseamnă că cuptorul arde o energie semnificativă, încălzind coșul, mai degrabă decât piesele - crescând direct costul energiei pe piesă procesată. Un coș de 50 lb care prelucrează 200 lbs de piese (raport de greutate moartă de 20%) este bine optimizat; un coș de 50 lb care prelucrează doar 50 lb de piese (raport de greutate de 50%) ar trebui să fie reproiectat cu un aliaj mai ușor sau un dispozitiv mai mic, special construit.
Performanța coșului de tratare termică după proces: o comparație directă
Procesele diferite de tratament termic impun cerințe fundamental diferite asupra designului coșului - ceea ce funcționează perfect într-un cuptor de călire poate eșua catastrofal într-o atmosferă de cementare la o temperatură mai mare de 200°F. Tabelul de mai jos rezumă tipul optim de coș și aliajul pentru cele mai comune procese termice.
| Proces | Interval de temperatură tipic | Atmosferă | Tipul de coș recomandat | Aliaj minim | Prioritate cheie de proiectare |
|---|---|---|---|---|---|
| temperare | 300–1.200°F (149–649°C) | Aer / N₂ | Plasa de sarma sau tabla perforata | 304 SS | Greutate ușoară, debit mare |
| Recoacerea | 1.200–1.800°F (649–982°C) | Endotermic / N2-H2 | Plasă de sârmă sau bară fabricată | 309 SS | Zonă deschisă pentru recoacere luminoasă |
| Carburarea gazelor | 1.650–1.750°F (899–954°C) | Gaz de îmbogățire endotermic | Plasă de sârmă (calibre greu) | 310 inox / RA330 | Rezistență la carburare, viață ciclică |
| Carbonitrurare | 1.400–1.650°F (760–899°C) | NH₃ endotermic | Plasa de sarma sau tabla perforata | 310 inox / RA330 | Rezistența la azot, curgerea atmosferei |
| Nitrurarea gazelor | 900–1.100°F (482–593°C) | amoniac | Plasă de sârmă sau bară fabricată | 304 SS (temperatură inferioară) | amoniac penetration, part separation |
| Întărire în vid | 1.800–2.200°F (982–1.204°C) | Vid ridicat | Tavi din grafit sau din aliaj Mo; turnat HK/HP | Aliaj 601 / Grafit | Presiune de vapori, fără degajare |
| Sinterizare (PM) | 1.800–2.350°F (982–1.288°C) | H₂ sau NH3 disociat | Tăvi turnate HP sau căptușite cu ceramică | Aliaj HP | Planeitate, nereactivitate cu părțile sinterizate |
| Eliberarea stresului | 400–1.250°F (204–677°C) | aer | Orice coș standard din plasă sau bar | 304 SS | Suport pentru piese pentru a preveni distorsiunile |
Tabelul 2: Tipul de coș de tratare termică și recomandări de aliaj prin proces termic. Aliajul minim se referă la materialul de cea mai scăzută calitate utilizat în mod fiabil în service - modernizarea este întotdeauna acceptabilă.
De ce coșurile cu tratament termic eșuează prematur - și cum să o preveniți
Cele trei cauze principale ale eșecului prematur al coșului de tratare termică sunt fragilizarea prin carburare, fisurarea prin oboseală termică și supraîncărcarea - toate acestea pot fi prevenite prin selectarea corectă a aliajului, practica de încărcare și inspecția programată.
Deteriorarea prin carburare
În atmosferele de cementare, carbonul din gazul de proces difuzează în aliajul de coș pe parcursul mai multor cicluri, crescând progresiv conținutul de carbon din straturile de suprafață ale aliajului. Aceasta transformă structura austenitică în mod normal ductilă în zone fragile, bogate în carburi, care se fisurează în timpul ciclului termic. Primul semn vizibil este o rețea de fisuri de suprafață fine, de obicei paralele cu direcția celei mai mari solicitări termice. RA330 și aliajul 601 rezistă la carburare mult mai bine decât inoxidabilul standard 310 datorită conținutului lor mai mare de nichel - nichelul acționează ca o barieră termodinamică pentru absorbția carbonului. Înlocuirea coșurilor din inox 310 cu RA330 într-un cuptor de carburare de 1.700 °F prelungește de obicei durata de viață cu 1,5 ori până la 3 ori.
Fisurarea oboselii termice
De fiecare dată când un coș este mutat de la temperatura ambientală la temperatura de proces și înapoi, dilatarea și contracția termică diferențială solicită materialul. Pe parcursul a sute de cicluri, aceste tensiuni inițiază și propagă fisuri - în special la îmbinările de sudură, colțuri și zonele de concentrare geometrică a tensiunilor. Minimizarea șocului termic prin limitarea ratelor de răcire la sub 400°F/oră (222°C/oră) prelungește semnificativ durata de viață a coșului. În operațiunile de stingere, coșurile suferă cel mai sever șoc termic din orice etapă a procesului; aliajele cu coeficienți de dilatare termică mai mici (cum ar fi aliajele turnate) se descurcă mai bine decât modelele de tablă sau sârmă fabricate.
Supraîncărcare și distribuție neuniformă a sarcinii
Plasarea sarcinilor deasupra capacității de proiectare a coșului - sau concentrarea pieselor grele într-o zonă a podelei coșului - provoacă o înclinare permanentă (deformare prin fluaj) care se accelerează cu fiecare ciclu termic ulterior. O podea de coș care se înclină cu 1/4 inch (6 mm) creează o distribuție neuniformă a gazului în jurul pieselor din colțuri, ceea ce duce la neuniformitatea procesului. Stabiliți un marcaj cu greutatea maximă a sarcinii pe fiecare coș și aplicați-l printr-un sistem de urmărire a încărcăturii. Rotirea coșurilor prin diferite poziții în încărcarea cuptorului egalizează, de asemenea, uzura în flota de coșuri.
Cum să prelungești durata de viață a coșului de tratare termică: Cele mai bune practici de întreținere
Un program structurat de inspecție și întreținere poate prelungi durata de viață a coșului de tratare termică cu 30-60% în comparație cu funcționarea de la funcționare până la defecțiune - la un cost care este de obicei mai mic de 10% din valoarea de înlocuire a coșului pe an.
- explozie între campanii: Coșurile de tratare termică prin sablare sau sablare la fiecare 50-100 de cicluri îndepărtează depunerile, depunerile de carbon și reziduurile de proces. Un coș curat se încălzește și se răcește mai uniform, iar inspecția suprafeței metalice goale dezvăluie fisuri și coroziune înainte ca acestea să se propagă până la defecțiune. Sablarea îndepărtează, de asemenea, stratul fragil de suprafață carburat de pe cele câteva miimi exterioare de inch, extinzând ușor ductilitatea în aliajul de bază.
- Inspectați sudurile la fiecare explozie: Îmbinările de sudură sunt punctele cu cea mai mare tensiune din orice coș fabricat. Folosiți o lumină puternică și o lupă pentru a verifica dacă există crăpături la toate degetele sudate. Fisurile mai scurte de 1/2 inch (12 mm) pot fi adesea șlefuite și re-sudate cu metal de umplutură potrivit. Crăpăturile mai lungi de 1 inch (25 mm) sau fisurile care s-au propagat în metalul de bază mai mult de 1/4 inch (6 mm) indică faptul că componenta trebuie retrasă.
- Număr de cicluri de urmărire per coș: Atribuiți fiecărui coș un număr de serie și înregistrați ciclurile acestuia. Majoritatea coșurilor din plasă de sârmă au o durată de viață previzibilă de 300–600 de cicluri în timpul serviciului de cementare; coșurile turnate în cuptoarele cu împingere continuă rulează de obicei 800-1.500 de cicluri. Programarea înlocuirii la 80% din durata de viață estimată previne defecțiunile în cuptor care contaminează încărcăturile și deteriorează focarele cuptorului.
- Evitați stingerea coșurilor goale: Șocul termic la un coș gol - în special o tavă turnată - fără masa termică a unei sarcini parțiale este semnificativ mai sever decât stingerea cu o sarcină completă. Ciclurile de stingere goale pot consuma 5-10 cicluri de oboseală termică echivalente per eveniment. Stabiliți o regulă de funcționare împotriva stingerii inutile a corpurilor goale.
- Îndreptați devreme coșurile deformate: Deformarea minoră a coșurilor fabricate poate fi corectată prin îndreptarea la cald într-o presă sau cu unelte hidraulice în timp ce coșul este încă cald de la serviciul cuptorului. Un coș deformat cu mai mult de 1/2 inch (12 mm) din plan ar trebui să fie îndreptat înainte de următoarea încărcare - un coș deformat semnificativ se încarcă neuniform și accelerează fluajul în ciclurile ulterioare.
Întrebări frecvente despre coșurile de tratare termică
Cum știu când un coș de tratare termică trebuie înlocuit?
Înlocuiți un coș de tratare termică atunci când se respectă oricare dintre următoarele condiții: fisuri la îmbinările de sudură care depășesc 1 inch în lungime sau penetrează metalul de bază; înclinare vizibilă sau deformare a podelei care depășește 3/4 inch (19 mm) în afara planului; rupturi de sârmă în panourile de plasă care acoperă mai mult de 5% din suprafața totală a panoului; coroziune pitting mai mult de 15% din grosimea originală a peretelui materialului; sau orice dovadă de fisurare a peretelui care ar putea permite pieselor să cadă în timpul unei căliri. Urmărirea numărului de cicluri și programarea înlocuirii proactive la 75–80% din durata de viață estimată este de preferat decât așteptarea unei defecțiuni vizibile.
Pot folosi un coș standard din oțel inoxidabil într-un cuptor de cementare?
Oțelul inoxidabil 304 și 316 nu este recomandat pentru cuptoarele de cementare care funcționează peste 1.500°F (816°C). Aceste aliaje au un conținut relativ scăzut de nichel (8-12%) și vor absorbi rapid carbonul din atmosferele de cementare, devenind fragile în 20-50 de cicluri. Inoxidabil 310 (25Cr/20Ni) este gradul minim recomandat pentru serviciul de cementare; RA330 sau aliajul 601 sunt preferate pentru o durată lungă de viață și o funcționare eficientă din punct de vedere al costurilor pe parcursul întregului ciclu de viață al coșului.
Ce dimensiune a deschiderii plasei ar trebui să folosesc pentru piese mici, cum ar fi elementele de fixare sau rulmenți?
Deschiderea ochiului nu trebuie să fie mai mare de 60% din dimensiunea cea mai mică a piesei celei mai mici din lot - acest lucru împiedică piesele să se încadreze sau să cadă prin plasă în timpul încărcării, procesării și descărcării. Pentru șuruburile M8 (diametrul capului de aproximativ 13 mm / 0,51 inchi), deschiderea maximă a ochiurilor este de aproximativ 8 mm / 0,31 inci. Pentru rulmenții cu bile cu un diametru exterior de 10 mm, utilizați o deschidere de maxim 6 mm. Când piesele sunt prea mici pentru orice deschidere practică de plasă, panourile din tablă perforată cu perforații rotunde de 2–4 mm sunt alternativa preferată.
De ce se deformează coșurile cu tratament termic și se poate preveni deformarea?
Deformarea apare deoarece niciun aliaj nu se încălzește și se răcește la o rată perfect uniformă în toate secțiunile - secțiunile mai groase rămân în urma celor mai subțiri, creând tensiuni diferențiale de dilatare termică care deformează permanent coșul în mai multe cicluri. Designul simetric (greutățile secțiunilor egale pe toate laturile), minimizarea discontinuităților de masă la suduri și utilizarea nervurilor de contravântuire sub secțiuni mari de podea reduc toate tendința de deformare. Evitarea supraîncărcării și menținerea distribuției sarcinii cât mai uniformă pe podeaua coșului reduce, de asemenea, deformarea cumulativă pe ciclu, menținând o distribuție uniformă a temperaturii în coș.
Cât costă un coș de tratament termic și ce determină prețul?
Coșurile standard pentru tratarea termică din plasă de sârmă din inox 310 pentru dimensiuni obișnuite ale cuptoarelor de loturi (18 × 24 × 12 inci) costă de obicei 200 USD–600 USD, în funcție de ecartamentul sârmei și aliaj. Actualizarea la RA330 pentru aceeași geometrie adaugă 25–50% la costul materialului, dar de obicei oferă de 2–3 ori durata de viață, îmbunătățind costul general pe ciclu. Coșurile turnate în HK-40 sau aliaj HP pentru tăvi de cuptor continuu variază de la 400 USD la 2.500 USD, în funcție de dimensiune și complexitatea turnării. Corpurile speciale personalizate cu caracteristici prelucrate sau toleranțe de precizie pot ajunge la 3.000-8.000 USD pentru aplicații aerospațiale sau cuptoare cu vid.
Ar trebui să folosesc o căptușeală sau un mediu de separare în interiorul coșului meu de tratare termică?
Pentru operațiunile de sinterizare, hârtie din fibră ceramică, plăci de alumină sau foi de fixare MgO sunt de obicei plasate pe podeaua coșului pentru a preveni reacția dintre piesele sinterizate și aliajul coșului - contactul dintre compactele de pulbere de sinterizare și suprafețele aliajului poate provoca contaminarea sau lipirea piesă la fixare. Pentru călirea și cementarea oțelului, în mod normal nu este nevoie de căptușeală; piesele trebuie să se sprijine direct pe plasă sau bară pentru a maximiza transferul de căldură. La călirea în vid a aliajelor de titan sau reactive, separatoarele din grafit sau fibre ceramice împiedică preluarea aliajului de la punctele de contact ale coșului.
Rezumat: Cum să selectați coșul potrivit pentru tratarea termică pentru procesul dvs
Coșul optim de tratare termică este cel potrivit cu temperatura specifică a procesului, agresivitatea atmosferei, geometria piesei, greutatea încărcăturii și ciclurile necesare pe an - și cea mai importantă decizie în acea specificație este selectarea aliajului.
- Potriviți mai întâi aliajul la temperatură și atmosferă: 304 SS pentru călire sub 1.500°F; 310 inox pentru cementare generală; RA330 sau aliaj 601 pentru carburare grea sau temperaturi până la 2.100 °F; Piese turnate din aliaj HP pentru sinterizare și aplicații la temperaturi extreme
- Selectați tipul de coș pentru a se potrivi cu geometria piesei și proces: Plasă de sârmă pentru procese critice pentru atmosferă; bara fabricata pentru piese grele sau mari; tăvi turnate pentru temperaturi extreme și cuptoare continue; tabla perforata pentru piese mici
- Dimensiunea corecta: Greutatea totală a coșului nu trebuie să depășească 20–25% din încărcarea totală a cuptorului; minim 35–50% suprafață deschisă a podelei pentru procese critice pentru atmosferă
- Implementeaza un program de intretinere: Savurați și inspectați la fiecare 50-100 de cicluri; numărul de cicluri de urmărire; înlocuiți proactiv la 75–80% din durata de viață estimată
- Calculați costul ciclului de viață, nu prețul de achiziție: Un coș care costă de două ori mai mult, dar durează de trei ori mai mult este alegerea corectă din punct de vedere economic în aproape orice mediu de producție



