[实用新型]快速氮化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢质氮化系统，具体涉及一种适用于所有氨气氮化及氮化钢种的快速氮化系统。

背景技术

钢制零件经调质处理和精加工后，在氨气环境内，并在500～600℃下经数十小时，甚至上百小时氮化后，可得到0.30～0.50mm的硬化层。由于硬化层硬度高，摩擦系数低，残余压应力高，大幅度地提高了零件的耐磨性，抗咬合性和疲劳强度，同时，硬化层在加热到很高温度下仍能保持高的硬度，可赋予高温下工作的零件良好的耐磨性。

基于此，钢的氮化技术被广泛用于各类机械行业中。对于钢的氮化的必备条件是：1）、在密闭的容器内并在一定的高温下进行，该温度通常为500～600℃之间进行；2）、氮原子必须具备活性，连续补充，并持续整个过程；3）、必须具备足够长的保持时间。在大气压力下钢的氮化只有在具备活性的原子氮的作用下才能正常进行，这种活性氮原子通常是通入氨气进行热分解获得。

而钢的氮化过程一般分三个阶段进行：1）、氨的分解，产生原子态活性氮原子；2）、钢的表面吸附活性氮原子并渗入钢的表面，先形成α-Fe饱和固溶体，然后形成合金氮化物；3）、氮原子向钢的深处扩散。这里氨的分解以下述反应完成：2NH₃=3H₂+2[N],整个氮化过程，即氮原子的吸附、渗入及扩散过程十分缓慢，氮化周期十分漫长，基本上氮化一炉次周期长达数天，甚至一周，使得其成本增高，生产效率低，为了缩短氮化工艺时间，降低成本，人们长期致力于寻找有效的解决方法，但进展并不显著。

发明内容

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型旨在提供一种快速氮化系统，大幅度地缩短了氮化工艺时间，节约了能源，且显著提高了生产效率，降低了氮化成本。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案：一种快速氮化系统，包括由氮化炉体和炉盖形成的密闭氮化室，在该氮化炉体内设置有连通该氮化炉体与氨气源的气体输入管，在氨气源与氮化炉体之间的气体输入管上并联接入有催渗剂发生器。

进一步的，在所述氨气源与氮化炉体之间的气体输入管上串接有混合室，所述催渗剂发生器接入至该混合室内。

在所述氨气源与混合室之间的气体输入管上串接有干燥箱。

所述炉盖上连通有分解率测定器及泡泡瓶，该分解率测定器与泡泡瓶并联设置。

在所述氨气源的出口设置有进气压力表；在所述炉盖的出口设置有排气压力表。

在所述气体输入管出口设于氮化炉体底部，且处于待氮化钢件的下方，在氮化室内设置有搅拌风机。

最后，所述氨气源为可调供氨流量的氨气瓶。

本实用新型的有益效果：通过在氨气氮化过程中持续通入由催渗剂发生器产生的氮化催渗剂，可显著地缩短氮化工艺时间；通过长时间的试验和使用，采用氮化催渗剂使得氮化时间缩短了约40%，生产加工过程中大幅度缩短了氮化工艺时间，节约了能源，且显著提高了生产效率，降低了氮化成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构简图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图来进一步详细说明本实用新型。

一种如图1所示的快速氮化系统，其包括由氮化炉体5和炉盖6形成的密闭氮化室，在该氮化炉体5内设置有连通该氮化炉体5与氨气源1的气体输入管，在氨气源1与氮化炉体5之间的气体输入管上并联接入有催渗剂发生器10。

本实用新型中的催渗剂发生器10用于产生一种氮化催渗剂，在氨气氮化过程中持续通入该氮化催渗剂，可显著缩短氮化工艺时间；通过长时间的试验和使用，采用氮化催渗剂使得氮化时间缩短了约40%，生产加工过程中大幅度缩短了氮化工艺时间，节约了能源，且显著提高了生产效率，降低了氮化成本。

具体地，在所述氨气源1与氮化炉体5之间的气体输入管上串接有混合室4，所述催渗剂发生器10接入至该混合室4内，将催渗剂发生器10产生的氮化催渗剂事先在气体输入管内进行充分均匀混合后，再通入至氮化室中对待氮化钢件11进行氮化，提高氮化效率。