專(zhuān)利名稱(chēng)：雙室真空碳、氮共滲油淬氣冷熱處理爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空化學(xué)熱處理爐，具體涉及一種在真空(負(fù)壓)狀態(tài)下碳、氮同時(shí)滲入并油淬的熱處理技術(shù)裝備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的碳氮共滲技術(shù)有空氣中的氧介入，使?jié)B層會(huì)產(chǎn)生黑色組織，影響性能；而且作為原料氣的碳?xì)浠衔餁庖胰?C2H2)及氨氣(NH3)的用量多，使熱處理爐的廢氣排放量也多，易造成溫室效應(yīng)及對(duì)大氣的污染。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的碳氮共滲熱處理爐滲層性能難以提高及其排放造成大氣污染的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙室真空碳、氮共滲油淬氣冷熱處理爐，該熱處理爐是在真空狀態(tài)下碳、氮同時(shí)滲入并油淬的真空化學(xué)熱處理爐，可以提高滲層性能，并可大幅度降低廢氣排放量及對(duì)大氣的污染。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下一種雙室真空碳、氮共滲油淬氣冷熱處理爐，它包括設(shè)有碳質(zhì)爐膽的真空爐、送、排氣裝置及其自動(dòng)控制裝置，所述的真空爐包括冷卻室、淬火油槽及加熱室，冷卻室和加熱室并排設(shè)置，它們之間裝有閘板閥，淬火油槽設(shè)在冷卻室下方；所述的送、排氣裝置的送氣裝置包括三個(gè)氣源瓶及與三個(gè)氣源瓶分別依次相連的三個(gè)流量計(jì)、三個(gè)電磁閥及三個(gè)手動(dòng)蝶閥，氣源瓶I為乙炔氣瓶，氣源瓶II為氨氣瓶，氣源瓶III為其它輔助氣體瓶；所述的送、排氣裝置的排氣裝置包括依次相連的電磁閥IV、羅茨泵、電磁閥V及機(jī)械泵，所述的送氣裝置與真空爐體的進(jìn)氣口相連，排氣裝置與真空爐體的排氣口相連；所述的自動(dòng)控制裝置與送、排氣裝置相連接。
本實(shí)用新型的有益效果是1、實(shí)現(xiàn)真空狀態(tài)下進(jìn)行碳氮共滲，提高滲層性能由于本實(shí)用新型熱處理爐實(shí)施的碳、氮共滲是在真空下進(jìn)行，沒(méi)有空氣中氧的介入，使?jié)B層不會(huì)產(chǎn)生黑色組織，從而可提高滲層的性能，使被滲工件獲得所要求的性能和精度。
2、可大幅度降低對(duì)大氣的污染本實(shí)用新型真空熱處理爐使用的原料氣乙炔和氨氣的用量大幅度降低，使廢氣的排放量也大幅度降低，從而使造成的溫室效應(yīng)及對(duì)大氣的污染也大幅度降低，屬“清潔型”環(huán)保設(shè)備。
3、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作和控制本實(shí)用新型所設(shè)有的能自動(dòng)控制的送、排氣裝置，可使工件進(jìn)入真空爐關(guān)閉爐門(mén)后全部進(jìn)行自動(dòng)操作和控制。


圖1是本實(shí)用新型雙室真空碳、氮共滲油淬氣冷熱處理爐的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型中的自動(dòng)控制送、排氣裝置示意圖圖3是在本實(shí)用新型真空熱處理爐中碳、氮共滲油淬工藝曲線(xiàn)圖中，1.主噴嘴 2.加熱室風(fēng)扇 3.輔助噴嘴 4.加熱室 5.碳質(zhì)爐膽 6閘板閥 7.淬火油槽 8.冷卻室 9.氣源瓶I 10.氣源瓶II 11.氣源瓶III 12.流量計(jì)I 13.流量計(jì)II 14.流量計(jì)III 15.電磁閥I 16.電磁閥II 17.電磁閥III 18.手動(dòng)蝶閥I 19.手動(dòng)蝶閥II 20.手動(dòng)蝶閥III 21.真空爐體 22.電磁閥IV 23.羅茨泵 24.電磁閥V 25.機(jī)械泵 26.送氣裝置 27.排氣裝置 28.溫控儀29.工業(yè)計(jì)算機(jī) 30.自動(dòng)控制裝置具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1所示為本實(shí)用新型雙室真空碳、氮共滲油淬氣冷熱處理爐的一個(gè)實(shí)施例。該真空熱處理爐包括設(shè)有碳質(zhì)爐膽5的真空爐、送、排氣裝置及其自動(dòng)控制裝置。真空爐包括冷卻室8、淬火油槽7及加熱室4。冷卻室8及加熱室4并排設(shè)置，它們之間裝有閘板閥6，淬火油槽7設(shè)在冷卻室8下方。在加熱室4底部裝有主噴嘴1，加熱室4內(nèi)還裝有輔助噴嘴3，用以將氣體噴到爐內(nèi)，加熱室4內(nèi)還裝有加熱室風(fēng)扇2，以使加熱室4內(nèi)溫度均勻。
本實(shí)用新型中的自動(dòng)控制送、排氣裝置如圖2所示，其中送氣裝26包括三個(gè)氣源瓶，其中氣源瓶I 9為乙炔氣瓶，氣源瓶II 10為氨氣瓶，氣源瓶III 11為其它輔助氣體瓶。氣源瓶I 9依次與流量計(jì)I 12、電磁閥I 15及手動(dòng)蝶閥I 18相連；氣源瓶II 10依次與流量計(jì)II 13、電磁閥II 16及手動(dòng)蝶閥II 19相連；氣源瓶III 11依次與流量計(jì)III 14、電磁閥III17及手動(dòng)蝶閥III 20相連。其中三個(gè)流量計(jì)分別視氣體種類(lèi)選型。該送氣裝置26與真空爐爐體21的進(jìn)氣口相連。本實(shí)用新型中的自動(dòng)控制排氣裝置27包括依次相連的電磁閥IV22、羅茨泵23、電磁閥V 24及機(jī)械泵25。該排氣裝置27與真空爐體21的排氣口相連。該送、排氣裝置與自動(dòng)控制裝置30相連，由自動(dòng)控制裝置30中的溫控儀28、工業(yè)計(jì)算機(jī)29等控制設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)操作。該自動(dòng)控制裝置及控制技術(shù)均為現(xiàn)有技術(shù)。
在本實(shí)用新型真空熱處理爐中進(jìn)行碳、氮共滲油淬熱處理的工作過(guò)程如下以被滲工件齒輪為例。如圖1，真空爐預(yù)先被排氣至規(guī)定的壓力(真空度)后，齒輪準(zhǔn)備進(jìn)入，冷卻室8先行放氣至大氣，齒輪進(jìn)入冷卻室8。關(guān)閉爐門(mén)，冷卻室8排氣約接近加熱室4的壓力時(shí)，打開(kāi)閘板閥6，齒輪進(jìn)入加熱室4，關(guān)閉閘板閥6。待加熱室4壓力穩(wěn)定后，開(kāi)始升溫。如圖3所示，在10-3Pa或10-2Pa狀態(tài)下，齒輪被加熱至850℃并被保溫均熱。待齒輪被燒透后，開(kāi)始送入按比例配置好的復(fù)合氣體，進(jìn)行共滲，壓力保持在102Pa或103Pa的水平。共滲結(jié)束后，開(kāi)始擴(kuò)散，時(shí)間視齒輪的技術(shù)要求而定。擴(kuò)散時(shí)的壓力要保持在10-2Pa。擴(kuò)散結(jié)束后，齒輪被轉(zhuǎn)移至冷卻室8并進(jìn)入淬火油槽7，這時(shí)壓力被迅速(2～3秒)升至104Pa。齒輪在油槽中按規(guī)定的時(shí)間被冷卻后，升至油面以上進(jìn)行控油，約15分鐘后結(jié)束。以上過(guò)程，從齒輪進(jìn)入真空爐關(guān)閉爐門(mén)后全部系自動(dòng)操作。15分鐘的控油結(jié)束后，設(shè)備發(fā)出信號(hào)，由操作者復(fù)壓(大氣壓)出爐。
本實(shí)用新型真空化學(xué)熱處理爐適用于對(duì)鋼鐵制機(jī)械零件表面進(jìn)行碳、氮共滲熱處理。還能用于金屬及鋼鐵零件的碳、淬火、時(shí)效、固溶、氣淬等。
權(quán)利要求1.一種雙室真空碳、氮共滲油淬氣冷熱處理爐，其特征在于它包括設(shè)有碳質(zhì)爐膽的真空爐、送、排氣裝置及其自動(dòng)控制裝置；所述的真空爐包括冷卻室、淬火油槽及加熱室，冷卻室和加熱室并排設(shè)置，它們之間裝有閘板閥，淬火油槽設(shè)在冷卻室下方；所述的送、排氣裝置的送氣裝置包括三個(gè)氣源瓶及與三個(gè)氣源瓶分別依次相連的三個(gè)流量計(jì)、三個(gè)電磁閥及三個(gè)手動(dòng)蝶閥，氣源瓶I為乙炔氣瓶，氣源瓶II為氨氣瓶，氣源瓶III為其它輔助氣體瓶；所述的送、排氣裝置的排氣裝置包括依次相連的電磁閥IV、羅茨泵、電磁閥V及機(jī)械泵，所述的送氣裝置與真空爐體的進(jìn)氣口相連，排氣裝置與真空爐體的排氣口相連；所述的自動(dòng)控制裝置與送、排氣裝置相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙室真空碳、氮共滲油淬氣冷熱處理爐，其特征在于在所述的加熱室底部裝有主噴嘴，加熱室內(nèi)還裝有輔助噴嘴及加熱室風(fēng)扇。
專(zhuān)利摘要一種雙室真空碳、氮共滲油淬氣冷熱處理爐，它包括真空爐、與爐體相連的送、排氣裝置及其自動(dòng)控制裝置。真空爐包括冷卻室、淬火油槽及加熱室，冷卻室和加熱室之間裝有閘板閥。送氣裝置包括三個(gè)氣源瓶及與三個(gè)氣源瓶分別依次相連的流量計(jì)、電磁閥及手動(dòng)蝶閥，三個(gè)氣源瓶分別裝有乙炔、氨氣及其它輔助氣體；排氣裝置包括依次相連的電磁閥、羅茨泵及機(jī)械泵，自動(dòng)控制裝置與送、排氣裝置相連接。本實(shí)用新型可提高滲層性能，大幅度降低廢氣排放量及對(duì)大氣的污染。適用于對(duì)鋼鐵制機(jī)械零件表面進(jìn)行碳、氮共滲熱處理。還能用于金屬及鋼鐵零件的滲碳、淬火、時(shí)效、固溶、氣淬等熱處理。
文檔編號(hào)C21D1/56GK2828058SQ20052011858
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者宋家奇, 周有臣, 張建國(guó), 田桐, 王京暉, 戴芳, 尹承昆, 叢培武, 劉永 申請(qǐng)人:北京機(jī)電研究所