為提高滲速、節能和強化輪胎模具的表面性能,研究開發了稀土復合滲工藝技術,自主設計制造大型稀土復合滲表面強化處理設備,對輪胎模具大型零部件實施稀土復合滲表面強化處理。
20世紀80年代,我國開始對稀土化學熱處理開展研究,20年的開發和實踐,形成了“稀上共滲技術”。實踐證明,由于稀上元素特殊的原子結構和活性,稀土元素不僅能滲入鋼的表面,而且能在表面層中形成一定的濃度梯度。“稀土共滲技術”的優異特性主要有4個方面:
(1)稀土元素在化學熱處理過程中起到催滲和微合金化雙重作用,使工藝過程明顯加快,滲速叫提高20%-25%。
(2)改善滲層組織結構和性能,由于稀土原子比鐵原子大,其滲入引起點陣畸變,使間隙原子在畸變區富巢,成為化合物的成核核心,析出彌散分布的化合物,使滲層組織細化,改善滲層性能。
(3)稀土元素對基材的凈化作用,改善了化合物中夾雜的形態和分布.提高了滲層的韌性,并在一定程度提高了滲層的耐蝕性和耐磨性。
(4)La和Ce均可擴散進入模具的表面并作遠程擴散,形成稀土化合物和金屬間化合物,產生微合金化的作用,達到表面改性強化的目的。
綜合上述,稀土共滲技術除了提高滲速,還對模具表面起到強化、硬化和滑化的作用。降低表面摩擦系數,提高表面抗腐蝕性能和抗氧化性能,從而有效地提高輪胎模具的使用性能和延長使用壽命。巨輪公司自主研制了大型表面強化處理設備,對輪胎模具進行稀土復合滲表面強化處理,產品在輪胎廠的硫化機上實際應用,證實了經過稀土復合滲表面強化處理的輪胎模只具有優異的機械性能和化學性能,特別是在160 的酸性腐蝕性氣氛中顯示良好的耐蝕性能。
左面強化處理設備整體系統包括設備主體部分、電器及溫度自控系統、滲劑及稀土有機溶劑輸送系統、氣氛測試系統等。設備主體部份的爐襯結構,為實現節能的目的,采用容重 的輕質磚及硅酸鋁耐火纖維等新刑保漏材料,降低散熱損失和蓄熱損失,可節能20%以上。溫度自控系統采用WP-LCD-R智能化大屏幕液晶顯示記錄儀,實現分段式的溫度自動控制,應用數據壓縮技術,能存儲最長達365天的測量數據。滲入元索輸送系統均采用各種儀器實現量化控制。氣氛測試系統能完成各種參數的實時測試以便及時進行調控。實踐證明,表面強化處理設備各項使用性能達到設計預期,與同類型化學熱處理設備比較,節能40%以上。
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