什么是内热气氛？受控热处理环境指南

内热式气氛是通过碳氢化合物气体（如液化石油气、天然气或城市煤气）与空气在高温下发生催化反应而产生的受控气体环境。这一过程在装有催化剂（通常是镍浸耐火材料）的发生器或转换器中进行，并从外部加热到 1,000°C 至 1,150°C 的温度。产生的气氛主要由一氧化碳 (CO)、氢气 (H2) 和氮气 (N2) 组成，还有微量的水蒸气 (H2O)、二氧化碳 (CO2) 和碳氢化合物。这种气氛被广泛用于渗碳和退火等热处理工艺中，以防止金属氧化和脱碳，同时实现对表面化学性质的精确控制。

要点说明：

内热大气的定义和目的:
- 内热气氛是通过受控化学反应产生的气体混合物。它主要用于工业热处理工艺，以创造一种保护性环境，防止金属氧化和脱碳，同时精确控制表面特性。
原材料和工艺:
- 该工艺首先将碳氢化合物气体（如液化石油气、天然气或城市煤气）与空气按特定比例混合。然后，这种混合物通过一个装有催化剂的反应室或发生器。
- 催化剂通常是镍浸耐火材料，可在高温下促进反应，通常温度在 1,000°C 至 1,150°C 之间。外部加热可保持反应所需的温度。
化学成分:
- 内热大气的主要成分是
  - 一氧化碳 (CO)20-24%
  - 氢气 (H2)：30-41%
  - 氮气 (N2)：38-45%
- 还含有微量的水蒸气 (H2O)、二氧化碳 (CO2) 和碳氢化合物。这些成分对于在热处理过程中获得理想的冶金特性至关重要。
热处理中的应用:
- 内热气氛广泛应用于以下工艺：
  - 渗碳：在钢表面加入碳以提高硬度。
  - 退火软化金属以提高机械加工性能或延展性。
  - 中性淬火在淬火的同时防止金属氧化和脱碳。
- 受控环境可确保一致的结果，并提高处理材料的质量。
使用内热气氛的优势:
- 防止氧化:脱碳控制：大气可创造还原环境，防止金属表面形成氧化物。
- 脱碳控制:通过保持特定的碳电位，大气可防止碳从金属表面流失。
- 精度和一致性:可控成分允许进行精确调整，以满足特定的冶金要求。
设备和催化剂:
- 工艺中使用的发生器或转换器可承受高温和腐蚀性环境。催化剂（通常为镍基催化剂）对于确保将碳氢化合物-空气混合物有效转化为所需气体成分至关重要。
冷却和输送:
- 反应结束后，气体混合物被迅速冷却以稳定其成分，然后再送入热处理炉。这可确保气氛在处理过程中保持一致和有效。

通过了解这些关键点，设备和耗材采购人员可以在操作中就内热气氛的使用做出明智的决定，确保热处理工艺达到最佳效果。

汇总表：

主要方面	详细内容
定义	用于热处理的受控气体环境，防止氧化。
原材料	与空气混合的碳氢化合物气体（如液化石油气、天然气）。
工艺流程	使用镍基催化剂在 1,000°C-1,150°C 下进行催化反应。
成分	CO（20-24%）、H2（30-41%）、N2（38-45%），以及微量的 H2O、CO2 和碳氢化合物。
应用	渗碳、退火、中性淬火。
优点	防止氧化，控制脱碳，确保精度。
设备	使用镍基催化剂的高温发生器。