溯源

箱式多用炉TQ与RTQ炉型的比较

作者:Dirk Joritz - Ipsen International GmbH

在当今世界,金属部件必须满足越来越高的要求,例如在耐磨或耐腐蚀方面。为了确保相应的质量,即使使用相对便宜的原材料,部件也经常要进行工业热处理。根据待处理部件的数量和工厂所需的灵活性,可以使用连续操作的炉子或批量装载的炉子。

例如,连续运行的炉子适用于汽车工业的大规模生产。批量装载系统,也被称为(单)室炉,由于其高度的灵活性而脱颖而出:在每一批之后,程序和被处理的部件都可以被替换掉。这使得这些系统非常受欢迎,例如,在商业热处理公司。

用于淬火和箱式淬火(渗碳后油淬)的箱式炉包括一个加热室和一个直接相邻的油浴。根据设计的不同,有两组区别。

  1. 基于贯穿式淬火原理的炉子(TQ炉)。
  2. 基于回火原理的炉子(RTQ炉)
TQ and RTQ chamber furnaces

在TQ炉中,根据贯穿式淬火原则进行操作,待处理的部件被直接装入加热室,加热室的工作温度高于750℃,在那里对部件进行加热,必要时进行渗碳处理。随后,部件被运送到淬火室,通常在油浴中进行淬火。这也使表面层变硬。然后将部件从炉中取出。

在RTQ炉中,根据回流淬火原则,待处理的部件首先被置于相对较冷(约120℃至140℃)的淬火室中几分钟。之后,该批工件被装入工作温度高于750℃的加热室,在那里进行加热,必要时进行渗碳处理。随后,部件在淬火室中进行淬火,如同在TQ中一样。然后将部件从炉中取出。

尽管批次大小相同,两种炉子的实际热处理程序也相同,所取得的结果也只有很小的差别,但在选择适当的炉子系统时,还是需要考虑到一些差异。

所需空间和费用。

TQ炉有一个装料门和卸料门,因此必须在炉子前面和后面安装合适的装料系统。因此,这种类型的炉子比RTQ炉子需要更多的空间,RTQ炉子只用一个装料和卸料的组合系统来管理。就成本而言,这两种炉子本身差别不大;但是,由于TQ炉增加了两个装料系统,所以采购成本最初会高一些。然而,如果一条生产线上至少有三台TQ炉用于热处理,这种投资很快就会被摊销,从长远来看,TQ方法会比RTQ方法更便宜。

治疗时间和产量。

两种炉子系统在加热室中的热处理程序是相同的。区别在于处理时间:RTQ炉的处理时间要长一些,因为炉料是通过淬火室装入的,并在那里进行短暂的冲洗(大约15至20分钟)。这使TQ炉在吞吐量方面略胜一筹,因为当前一批炉子还在油浴中固化时,下一批炉子已经可以被装入加热室。在RTQ系统中,当前一批产品仍在油浴中时,也有可能将一批产品放入淬火室(所谓的双重装载)。但这只有在油浴中的淬火时间明显长于装入加热室前的清洗时间时才有可能。这意味着
在淬火时间较短的情况下,在处理下一批产品之前,必须先将炉子完全卸载。

维护和控制。

TQ炉在这方面也有优势:在正常生产过程中,可以在装料和卸料过程中查看加热室和淬火室,例如观察砖块的状况或可能的起灰情况。在RTQ炉中,只有淬火室可以在运行过程中进行检查;只有在炉子停止生产时才能检查加热室。由于有两个门,TQ炉在维护时更容易接近。然而,这也造成了一些额外的工作,因为必须对两个门进行监控和检查。

热处理结果和工艺流程。

正如一开始提到的,TQ炉和RTQ炉的热处理结果并无明显差异。尽管如此,还是要提到几个细节:在装载TQ炉时,空气直接进入加热室。这意味着炉内气氛被破坏,只有在炉门关闭后才会重新建立起来。另一方面,在RTQ炉中,批次最初在淬火室中停留了很短的吹扫时间。渗入的空气的负面影响在那里得到了补偿。当装入加热室时,没有更多的空气进入加热室,炉内气氛会更快恢复。

为了最大限度地减少加热室的加热时间,批次通常被预热到350℃至450℃。在这种情况下,在RTQ炉的淬火室中的停留时间是相当不利的,因为批次在这段时间内会失去温度。这就降低了预期的预热效果。

综上所述,可以说这两种炉子系统在不同的领域都有很好的表现,不应偏向于某一种类型。例如,如果你只有有限的可用空间,TQ系统可能不太适合。如果预热对你来说是至关重要的,那么RTQ炉就不一定适合这个概念。这使得个别客户的要求成为选择过程中的决定性因素。

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