只有等离子体过程才能在相同或更好的可控性下接近CGN的速度

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随着互联网的普及及其对技术共享的影响,你可能会认为我们美国人现在应该知道所有热处理的事情,而且在很大程度上这是真的。但30多年来,一种能使氨具有独特品质的氮化工艺已经在俄罗斯数百个装置中使用。该专利催化工艺对氨的作用究竟是什么还需要讨论,因此俄罗斯JSC Nakal-Industrial炉的首席技术人员(美国专利拥有者)向我提供了以下(部分)解释:

俄罗斯科学院化学物理研究所的Victor Barelko教授进行了一项研究:30年前,他发现了一种贵金属催化剂在300°C以上的氨流中的作用。这种影响是在金属原子从金属表面到气体的振荡和它返回到表面。在Barelko教授的实验中,仪器测定在500°C时氨气电离率超过20%。Barelko教授的催化剂广泛应用于俄罗斯化学工业的硝酸和爆炸材料生产。

我不是科学家。我不计算原子,质子之类的。我只是试图帮助用户,设计热处理设备,希望让世界成为热处理者更美好的地方。所以当我了解到一些不同的或新的东西时,我的好奇心就会被激发。因此,在一年多的时间里,我多次前往莫斯科了解这一过程。催化气体氮化(CGN)采用一种特殊制造的贵金属催化剂,配合一种非典型(用于热处理)氧探针和一个非常创新的HMI过程控制系统。中国广核集团之所以出名,首先是因为它提供了一种非常独特的方法来控制氮化电位,从而预测白层的成分、存在与否——而且它成功了。第二,这种控制的副产品和催化剂的作用是减少10%到40%的氮化时间。我个人在一个具体案例中目睹了大约25%到30%的减少。

科学家们一致认为,在气体/金属界面发生了一些变化,影响了氮气扩散,这与传统的气体氮化不同,而且它只使用了一小部分氨。对比显示,CGN工艺只需要25- 30%的氨,有时两段气体氮化工艺所需的氨更少。不使用其他工艺气体,稀释或其他。的确,其他氮化过程已经存在了很多年,也声称有类似的增强效果,但只有等离子体过程才能在相同或更好的可控性下接近CGN的速度。

我们知道气体氮化需要氢气分析来计算Kn势。在很多情况下,旧的起泡器仍然在使用——如果你不介意氨的气味的话。无论采用哪种方法,氨的解离都是在两相法(即浮法)的第一步和第二步中确定的。中广核在整个过程中只需要一个氮化设定值,不需要气体分析。另一个特点是,在CGN中,载荷的表面积在所有实际用途中都不是一个因素。

我们都听到过这样的警告:“如果某件事听起来好得令人难以置信,那么它很可能就是假的。”因此,当我与业内人士讨论中广核项目的流程时,我已经习惯了他们的怀疑目光。当你参与装炉时,观看正在安装的配方参数,看控制器做它的事情,最后切割、装上、打磨样品,所有的证据链都是完整的;然后你相信。虽然我是一个信徒,但我无法摆脱这样一种感觉:总有一天我会接到一个电话……但如果结局好,一切都好。到目前为止,通过测试这么多不同等级的钢和不锈钢,这不是侥幸。它的工作原理!

在气体氮化中,新生的氮扩散到部件以及任何其他催化(铁)表面释放氢,然而,氢分析仪不能区分在哪个表面发生了主要的反应,炉子,固定装置或负载。温度本身也会引起氨分解。这些现象导致了气体分析技术的不准确性。结论:Nakal的CGN流程省去了对氮化潜力的大部分猜测。