工業保護氣在金屬熱處理中的應用

　   機械零件在加工過程中，需要放入不同加熱爐進行熱處理。達到預定溫度后，保溫一段時間后將其熄滅，然后冷卻，完成熱處理過程。在機械制造業中，大部分加工零件是鋼材料。鋼件在爐內加熱時，表面會在500℃氧化，即脫碳。如果是對坯料進行處理，然后有加工余量，則可以確保氧化物脫碳層被去除。如果是后面的熱處理過程，零件只剩下少量的研磨。如果氧化脫碳層較深，后面的加工不能去除，這將大大減少金屬熱處理后的性能。

　　鋼鐵零件在加熱時的脫碳現象，是因為加熱介質中存在氧氣，只要隔絕氧氣加熱，就可減少氧化脫碳現象，這就要求不要在空氣爐中加熱，通常是在鹽浴爐中加熱。用鹽浴來隔絕氧氣，需要對鹽浴進行脫氧處理。處理的鹽渣及蒸汽對環境也有污染。也有用真空爐進行處理的，但密封技術要求較高，且爐膛不能做的太大，限制了它的應用。

　　在工業中大量采用的是氣體保護爐。在金屬熱處理過程中，采用的氣體是多種多樣的，有用氬氣保護的，有用氮基保護的，大量采用氮基保護氣氛。用氮基保護可以不使鋼鐵零件產生氧化脫碳，大大增加熱處理零件的表面質量，需要注意的是處理一些形狀復雜的工具模具，它們經過淬火后，型腔不再進行加工，如果有氧化脫碳現象將大大減少表層的硬度，也就是減少其耐磨性和使用壽命。而采用氮基保護氣氛中性加熱，工作表面不再產生氧化脫碳現象，也就增加了工件表層熱處理質量，增加了工件的使用壽命。

　　金屬熱處理設備中，為了使用不同的氣體進行保護，有一種多用爐或流態化爐，可以使用氮氣與不同載體按不同的比例配合，可以進行氮化、氮一碳共滲（軟氮化）、滲碳等多種化學熱處理。

　　基于工業氣體對加熱處理過程提供保護，并且能配制以上不同載氣進行不同的化學熱處理，不僅方便了材料的熱處理工藝，比較大地增加了熱處理效率。

　　氮基保護氣氛是以純氮或工業氮為原料氣體，加入適當碳氫化合物（例如天然氣、丙烷等），需要時還加入某些參加反應的氣體，例如氫氣、氨氣、二氧化碳、空氣等，從而制成以氨氣為主要成分的混合氣。這類氣體不含或含有一定的還原性氣體，可比較多應用于不同的加熱過程，如光亮熱處理、化學熱處理、釬焊以及粉末冶金燒結等工藝過程。