钢铁中热处理环境检测方案(气体报警器)

EDINBURGHSENSORSA lechcomp Company 爱丁堡气体传感器完善热处理和吸热加工 对于软钢等相对较软的材料进行硬化的最常用方法之一是在吸热环境下进行热处理。热处理金属合金的方法有很多，其中包括表面硬化或表面硬化和退火，但处理的一般目的是帮助提高材料的耐久性或硬度1。 为了提高合金的硬度，热处理一般包括退火、淬火和回火几个阶段。退火涉及首先将金属一定时间内加热到一定的温度，然后控制冷却速度。淬火包括迅速降低材料的温度，使合金非常坚硬。通常这种硬度会导致材料脆化，所以可以用回火来恢复一些材料的弹性2。 环境因素 在热处理的所有阶段都要仔细控制条件，以最大限度地控制最终材料的性能，包括周围环境。使用吸热气体，如 CO、H2和N2， 是保持热处理过程良好控制的一部分3。吸热环境的目的是为淬火过程提供合适的环境条件。这有助于确保正确的化学反应发生，以保持所需金属的的物理性质。I。在渗碳或碳氮共渗等过程中，这些气体也可用作其它物质的载气。部分硬化过程涉及到富碳气体的分解，导致迁移到金属的表层。4除了确保热处理中的吸热气体的热性质外，还需要控制 CO2的浓度，因为过量的CO2会导致有害的氧化反应。O2对铁等金属也可能具有类似的作用。控制过量的 CO 含量也是有利的，因为它通常是由氧气和烃类气体之间的副反应产生的，但也可能参与导致烟灰产生的“碳逆转”过程。5 过程控制 因此，在吸热条件下进行热处理时，必须对气体浓度进行高度控制和监测，并在较大的温度范围内对浓度的潜在波动进行可靠的监测。 非分散红外(NDIR)气体传感器非常适合检测多种烃类气体，并且适用于检测与吸热保护有关的多种气体。由于这些气体对红外光有很强的吸收，因此使其成为一种高度灵敏的检测技术。 熔炉传感器及实时反馈 自1980年以来，爱丁堡传感器始终是 NDIR传感器设计和制造的世界领导品牌。6爱丁堡传感器可提供一系列气体检测器适用于通过内置的微处理器检测某一种目标气体，能够进行压力和温度的校正。 爱丁堡传感器适合用于 CH4， CO2和 CO等气体的检测，提供基于 GasCard NG 7和 Guardian NG NDIR的气体分析仪。8两者均为高灵敏度检测器，能够检测0-5000 ppm CH4和CO2、以及0-100%范围的CO. 在整个检测范围内， Guardian NG 8 的精度为±2%，温度补偿在0-40℃之间，而相对湿度在0-95%的湿度条件下，测量不受影响。该传感器安装在符合IP54的外壳中，此外还配有液晶显示器，用于显示当前和历史的气体浓度并且可以直接编辑警报。响应时间短(从进样口开始的T90<30s)， 意味着 Guardian NG 即使在热处理室中微小的条件变化下，也能提供连续监测和实时反馈。 5%C02 Gascard GasCard NG 7有两种类型，其中一种带有外壳，便于安装和安装。9 GasCard系列具有可现场更换的红外光源，易于维护，不需要现场检查，并且在整个检测范围上具有与 Guardian NG相似的高精度(±2%)。GasCard 是一款可集成的灵活性高产品，具有多种连接类型，包括R323和USB， 能够集成到环境系统的检测和控制系统中。尽管在热处理过程中会产生什么气体， GasCard 的反馈均用于保持环境条件恒定并确保最佳过程控制以获得最佳结果。 为了进行工艺设计并将其集成到现有的反馈系统中，爱丁堡传感器提供售前和售后支持，并在必要时帮助设计定制解决方案以满足任何特定的气气传感要求。 参考文献及资料 l. Oberg， E. (Ed.).(1920).“Heat-treatment of steel： a comprehensive treatise on the hardening，tempering， annealing and casehardening of various kinds of steel， including high-speed， high-carbon， alloy and low-carbon steels， together with chapters on heat-treating furnaces and onhardness testing. The Industrial Press. !. Gopalan，R.， & Narayan， P. (2011). Review of thermo-physical properties， wetting and heattransfer characteristics of nanofluids and their applicability in industrial quench heattreatment. Nanoscale Research Letters， 6(1)，334. 3..Dawes， C.， Tranter， D. F.， & Smith， C. G. (1980). Reappraisal of Nitrocarburizing and NitridingWhen Applied To Design and Manufacture of Non-Alloy Steel Automobile Components. Studiesin Surface Science and Catalysis， 1693(April)，60-68.https：//doi.org/10.1179/030716979803276390 4.T.Christiansen， T. L.， & Somers， M. A. J.(2009). Low-temperature gaseous surface hardening ofstainless steel： The current status. Zeitschrift Fuer Metallkunde/Materials Research andAdvanced Techniques， 100(10)， 1361-1377. https：//doi.org/10.3139/146.110202 5.).EEdenhofer， B.， Grafen， W.， & Muller-Ziller， J. (2001). Plasma-carburising-A surface heattreatment process for the new century. Surface and Coatings Technology， 142-144， 225-234.https：//doi.org/10.1016/S0257-8972(01)01136-7 6i.. Edinburgh Sensors (2019)https：//edinburghsensors.com/about/about-us/ 7'.. Gascard NG， (2019)， https：//edinburghsensors.com/products/oem/gascard-ng/ 8. Guardian NG (2019) https：//edinburghsensors.com/products/gas-monitors/guardian-ng/ 9.). Boxed GasCard (2019) https：//edinburghsensors.com/products/oem/boxed-gascard/ 对于软钢等相对较软的材料进行硬化的最常用方法之一是在吸热环境下进行热处理。热处理金属合金的方法有很多，其中包括表面硬化或表面硬化和退火，但处理的一般目的是帮助提高材料的耐久性或硬度。为了提高合金的硬度，热处理一般包括退火、淬火和回火几个阶段。退火涉及首先将金属一定时间内加热到一定的温度，然后控制冷却速度。淬火包括迅速降低材料的温度，使合金非常坚硬。通常这种硬度会导致材料脆化，所以可以用回火来恢复一些材料的弹性