焦作硬质合金高温热处理1700度通气体高温气氛炉

硬质合金高温热处理 1700℃通气体高温气氛炉

一、设备概述

1700℃硬质合金专用气氛炉，面向硬质合金配方研发、试样烧结、脱胶脱脂、高温热处理实验，适配 WC‑Co 基硬质合金、金属陶瓷、难熔金属试样。整机采用硅钼棒高温加热、高纯氧化铝炉膛、双壳水冷密封腔体，支持预抽真空置换，通入氮气、氩气惰性保护气体，可完成脱脂、真空烧结、惰性气氛保护烧结工艺，抑制硬质合金脱碳、氧化、η 相缺陷，适合高校科研院所、新材料企业实验室研发打样及小批量中试试验，炉膛内腔尺寸支持非标定制。

二、核心技术参数

1、温度加热系统

• 高额定温度：1700℃，长期安全使用温度≤1650℃，1700℃短时保温控制在 2h 以内

• 加热元件：U 型硅钼棒，多面均匀布置，适配真空、惰性气氛工况

• 控温系统：智能 PID 多段程序控温，可选触摸屏操作；支持工艺曲线存储、调用、数据导出

• 仪表控温精度：±1℃；炉膛恒温区均匀度：±4‑6℃

• 升温速率：0.1‑8℃/min 可调；脱脂段升温≤3‑5℃/min，防止坯体起泡开裂；高温段升温建议≤5℃/min

• 测温元件：B 型双铂铑热电偶；配置超温报警、断偶停机保护

2、炉体与炉膛结构

• 炉壳：双层夹层水冷结构，循环水带走辐射热量，外壳低温；炉门密封面同步水冷，降低密封件高温老化速率，保障长时间负压气密性

• 炉膛材质：1800 级高纯氧化铝多晶纤维一体炉膛，耐高温、抗热震、不掉粉，无杂质污染试样

• 保温结构：多层梯度复合保温，降低水冷负荷，减少热损耗

• 炉门密封：多组压紧机构 + 耐高温真空复合密封垫；可选配高温观察窗；

• 内腔规格：标准腔体可选，长宽高可非标定制，匹配石墨料舟、坩埚装料需求

3、真空与气路系统

• 真空配置：标配旋片机械泵，可升级高真空机组；带防返油、前置粉尘过滤，阻挡硬质合金挥发物进入泵体

• 冷态极限真空：‑0.098MPa；工艺采用多次抽真空‑充惰性气体置换，降低炉膛氧含量，避免合金氧化脱碳

• 适配气体：高纯氮气、氩气；选配多路进气混气组件；精密流量计调节进气流量，可实现真空保温、惰性气体微正压流动保护烧结

• 管路接口：独立抽气口、进气口、排气泄压口；炉体集成防爆泄压阀，超压自动释放，保障脱脂排胶安全

• 工艺模式：真空脱脂、真空烧结、惰性气体置换后气氛烧结多种模式切换

三、产品核心优势

1. 双壳水冷密封腔体，1700℃长时间高温工况，密封件不易受热失效，减少空气渗入，稳定控制炉内碳氧分压，改善硬质合金脱碳缺陷问题。

2. 硅钼棒高温供热，全域均匀热场，完整复刻硬质合金整套工艺曲线，脱脂‑升温‑保温‑降温全自动运行，工艺可保存复用，实验重复性好。

3. 高纯氧化铝炉膛，无粉尘脱落，避免试样被杂质污染，适配硬质合金高精度烧结实验。

4. 真空‑气氛置换工艺，可把炉膛氧含量压至极低，适配易氧化硬质合金、金属陶瓷试样烧结。

5. 完备安全联锁：超温停机、断偶保护、水压过低报警、压力泄压保护，满足实验室、中试车间安全规范。

6. 全维度非标定制：炉膛容积、真空等级、气路配置、人机交互均可按需定制，兼顾实验打样与小批量中试。

四、主要应用领域

WC‑Co 硬质合金烧结、金属陶瓷热处理、难熔金属粉末烧结；坯体脱胶脱脂、试样退火、碳含量调控实验；高校实验室、科研院所、硬质合金企业研发中心新材料配方摸索、小试样中试。

一、 核心硬件与超高温配置

1. 特种高温加热元件：在1700℃的极限温度下，设备通常采用高纯金属钼丝作为加热元件（均匀分布于炉膛两侧），或采用高纯硅钼棒。这些元件能够在超高温下保持极高的稳定性和抗氧化性，且升温速率可自由调节（快可达≤20℃/min）。

2. 高纯复合炉膛与保温：炉衬普遍采用真空成型的高纯氧化铝聚轻材料，配合多层复合保温结构（如氧化铝纤维棉、多晶纤维板等）。这种设计不仅能在1700℃下长期稳定运行、抗热震，还能有效防止炉膛掉粉对高纯硬质合金样品造成污染。

3. 高精度三维温控系统：搭载多段式PID智能控温模块，结合16组K型热电偶或B型铂铑热电偶构建温度场监测网络。系统可实时构建三维温度场模型并自动补偿温差，控温精度可达±1℃，并支持多达99段的复杂阶梯升温/恒温/降温曲线编程。

二、 真空与精密气氛调控系统

1. 双级真空与微正压保护：配备由机械泵与分子泵组成的双级抽气单元，极限真空度可达6.67×10⁻⁴Pa级别。工艺中采用“先抽真空排尽空气，再充入保护气体”的标准流程，并通过连续小流量通气维持炉内微正压，彻底杜绝外界空气倒灌。

2. 多路精密气体配比：支持通入氩气（Ar）、氮气（N₂）或氢气（H₂）等保护气体。创新的双级气氛控制系统配合4路质量流量控制器（MFC），流量控制精度可达±0.1%。特别设计的迷宫式炉膛结构配合气体循环装置，可确保工作区气氛均匀性偏差不超过2%。

3. 模块化与快速冷却：针对硬质合金工艺，部分高端设备采用模块化设计，允许快速更换不同材质的加热元件。设备具备高压气体状态下的急速冷却功能（类似淬火炉），可通过烧结后的急速冷却增加硬质合金的韧性与抗弯强度。

三、 安全防护与自动化联锁

1. 三级联锁防护：设备集成超温自动断电、水冷应急保护和气压安全阀等三级联锁系统。炉体采用多层复合保温，确保外壳温度始终控制在60℃以下，保障操作安全。

2. 智能监控与报警：通过物联网模块，设备状态可实时传输至中央监控系统。具备超压、断偶、过流等双回路保护功能，异常情况会触发声光报警，并自动向预设手机号发送预警信息。

四、 硬质合金典型应用与工艺场景

1. 高温无氧化烧结：用于硬质合金、粉末冶金合金在高温下的致密化烧结，获取低压HIP处理效果。

2. 脱脂脱气一体化：炉内设有密封箱或特殊排气结构，在脱脂阶段将粘接剂挥发物质排出炉外，确保后续烧结在清洁状态下进行。

3. 热处理与性能提升：用于高速工具钢、硬质合金的快速加热、淬火、回火一体化处理，以及磁性材料（如Sm-Co、Nd-Fe）的磁性能提。