在烧结炉中保持最佳气氛

SSI Technologies，Inc。是美国不锈钢粉末金属产品的领先制造商。该公司专门研究高温烧结。烧结炉中大气的优化对于控制最终产品的性质至关重要。通过VAISALA的DMP248露点和温度发射器可以监测炉子大气在过程的不同阶段，这是可能的。

SSI Technologies，Inc。，总部位于威斯康星州简斯维尔，为汽车和其他行业生产定制的金属零件，传感器和基于传感器的监控系统。
该公司自1982年以来一直以SSI Technologies的名称运营，目前拥有1100名员工。烧结的专业部门通过压实和热处理从原材料中产生金属零件。该公司专门生产由高温烧结生产的不锈钢产品。材料工程师Peter L. Degenaar为两个业务部门提供技术支持，并且是持续改进和失败分析的专家。金属组件由三个部分组成：一个预热区域，高热烧结区和一个冷却部分。金属部分在环境温度下进入炉子，并在环境温度下在炉子线的另一端出现。在两者之间是确定最终产品质量和特性的关键过程步骤。在燃烧炉中，在1000至1500°F（500和800°C）的温度下，在压实阶段添加的润滑剂从粉末金属零件中取出。实际的烧结发生在氢气下的高热烧结炉中，或者在某些应用中，在2400°F（1300°C）的温度下发生氢氮气气氛。最终，该部分穿过冷却区，那里的冷水在腔室周围的夹克中流动，并冷却零件，然后将炉子排出外部空气。

炉气氛是关键

用于烧结的气氛可能会执行多种功能。通常，它们保护金属零件免于与空气接触。此外，它们可能会消除或脱离产品，控制碳含量，或有效，均匀去除热量。熔炉大气的优化可以控制最终产物的特性，例如微结构，耐腐蚀性，密度和硬度。
露点表示炉中环境的减少或氧化程度。在预热区中，根据正在加工的合金，使大气保持略微氧化或略微降低的水平。在高热部分中，目标是达到尽可能减少的氛围。这是通过氢气和低脱离点实现的。
正如彼得·L·德纳尔（Peter L. Degenaar）所解释的那样：“当它来自预热区时，金属部分实际上被氧气饱和。每个开口表面都是金属氧化物。但是，当我们使用氢气大气和低露点时，我们会减少表面氧化物，并获得清洁的金属表面层，这对于烧结或金属粘结所需的成功才能成功。知道露水 -
要点对过程至关重要。”

DMP248监视整个过程中的露点

SSI已在该过程的不同阶段安装了Vaisala的DMP248露点和温度变送器：在预热部分，高热部分和冷却区域。
由于大气的所需特性在不同阶段变化，因此典型的露点范围从-80°F到+20°F（-60和-6°C）。采样系统用于在传感器到达传感器之前冷却和过滤热炉气体。今天，根据从露点监控获得的信息手动调整该过程。将来，SSI Technologies打算将露点测量与熔炉工艺计算机联系起来。这是通过DMP248的RS232串行输出可以进行的。

旨在高质量和节省成本

准确的露点控制的好处包括提高产品质量和节省成本。“如果我们的炉子中有轻微的泄漏，该炉子接收空气并创造出烧结的不良气氛，我们可以通过增加温度或氢气来在某种程度上进行调整。但是，这将使我们以电费和过量使用汽油的形式付出我们的钱。实际上，在一个炉中具有良好的露点控制，使我们有可能在100°F（40°C）的温度低于另一个相同零件的炉子低的温度。”

恶劣的环境需要可靠的工具

烧结炉中的条件在温度和污染物方面都需要。含有铬和铜的金属蒸气，以及硅和游离碳，由于金属零件和炉子表面的颗粒脱离而在氢气中漂浮在氢气中。
“关于所有仪器，耐用性是我们的关键特性。我们测试了许多技术，但是很难找到在这种环境中可以坚持的露点发射器。根据天然气供应商的建议，我们购买了Vaisala的HMP235。几年后，我们对新事物进行了一些研究，我们将DMP248确定为在低露点的良好准确性方面更适合我们的需求。这款设备保持得很好。” Peter L. Degenaar说。

工作校准概念

Peter L. Degenaar每年发送一次DMP248进行校准。他说：“我们对DMP248感到非常满意。”“它们易于使用。除了设置它们并进行预定的校准外，没有什么需要做的。加上良好的准确性和耐用性，使其成为我们应用的好产品。它的功能简单地符合我们的要求。”

DMP340替换了DMP248。

该文章首次发表在Vaisala News 157/2001 /LiisaÅström。