内热气体是一种经过严格控制的气氛，用于热处理工艺中防止金属氧化和脱碳，同时实现对表面化学的精确控制。它主要由氢、一氧化碳和氮以及少量杂质组成，通过在内热发生器中部分燃烧天然气等碳氢化合物气体而产生。在渗碳、中性淬火和烧结等工艺过程中，这种混合气体通过创造一种化学平衡的环境，与加热的金属表面产生可预测的相互作用，在保持稳定的冶金特性方面发挥着至关重要的作用。
要点说明：
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成分与生成
- 标准内热气体包含 40% H₂、20% CO 和 40% N₂。 <1%的微量 CO₂、CH₄ 和 H₂O
- 使用镍催化剂，在加热的蒸馏罐（内热式发生器）中使天然气/丙烷与空气反应生成
- 内热 "一词是指形成气体的吸热化学反应（CH₄ + 空气 → CO + H₂ + N₂）。
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在热处理中的主要功能
- 作为 保护气氛 防止表面氧化（结垢）
- 保持碳势，避免钢材脱碳
- 在渗碳过程中充当碳的载气
- 使光亮退火应用的表面化学性质保持一致
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主要应用
- 渗碳:CO 和 H₂ 可促进碳向钢材表面转移
- 中性淬火:防止氧化，同时使中碳钢奥氏体化
- 烧结:在高温固结过程中保护粉末状金属
- 光亮退火:保持铜和不锈钢表面无氧化物
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控制参数
- 露点监测 (水蒸气含量）
- CO₂ 水平 (间接碳势测量）
- 甲烷含量 (表示燃烧不完全）
- 现代系统使用红外线传感器和氧化锆探头进行实时分析
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安全考虑
- 由于 H₂ 含量高，易燃性强，因此需要防爆设备
- CO 有毒--必须有足够的通风和气体探测器
- 启动/关闭期间需要氮气吹扫系统，以防止爆炸性混合物的产生
这种受控气氛体现了精确的气体化学如何实现先进的冶金效果，在许多热处理工艺中形成无形的 "活性成分"，从而塑造出耐用的金属部件。
汇总表：
| 方面 | 详细信息 |
|---|---|
| 成分 | 40% h₂、20% co、40% n₂（<1% co₂/ch₄/h₂o） |
| 发电 | 通过在内热式发电机中部分燃烧天然气/丙烷产生 |
| 主要功能 | 防止氧化、保持碳势、渗碳 |
| 主要应用 | 渗碳、中性淬火、烧结、光亮退火 |
| 控制参数 | 露点、CO₂ 含量、甲烷含量（通过红外/氧化锆探头监测） |
| 安全考虑 | 高可燃性 (H₂)、一氧化碳毒性，需要通风/净化系统 |
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