[发明专利]卧式高压气淬回火氮化真空多用炉

说明书

技术领域

本发明涉及真空炉领域，具体涉及一种卧式高压气淬回火氮化真空炉。

背景技术

目前国内使用的外热式气体渗氮炉，存在以下不足：(1)热能消耗大：将需要渗氮的零件放在耐热钢制造的渗氮罐，在井式炉中加热，渗氮罐轻则一、二百千克，重则五、六百千克，或更重，热能消耗很大。(2)降温慢：由于是间接加热，渗氮零件升温慢，降温也慢。为增加降温速度，有的将炉罐提出风冷，有的在炉体上增加风冷系统，但仍降温很慢。(3)渗氮气氛压力低：罐内渗氮气氛压力低，通常只有几十毫米油柱，气氛压力不高，极大地影响了渗氮速度和质量。(4)进气结构不合理：大多数炉子由渗氮罐上方插入一通气管到罐底，将氨气从罐底流向罐内，从出气口排出。众所周知，在渗氮温度下，钢管促进氨气的分解，新鲜的氨气从进气管口流到出气管口时，部分氨气已经分解为不具有活性的氮气和氢气。而渗氮过程，是新鲜的氨气在钢铁金属表面分解出的活性氮原子，并即时在表面吸附和渗入。因此，这种通气结构是不理想的。(5)不利于扩散：为消除渗氮层表面的脆性相层（白亮层），采用高分解率条件下的扩散工艺，然而，在渗氮温度下，很难做到气氛中没有活性氮原子存在，因此，不利于扩散过程的进行。

发明内容

为了克服现有外热式气体渗氮炉的不足，本发明提供了一种卧式高压气淬回火氮化真空多用炉。

本发明的技术方案具体如下：

一种卧式高压气淬回火氮化真空多用炉炉型,包括真空炉主体、加热室、风冷系统、真空机组、供气系统、电气控制系统,所述加热室包括加热元件(1)、筒体(2)、前盖(3)、后盖(4)，所述加热元件(1)由18根石墨棒通过连接板构成圆筒形状，接线方式为三角形，筒体(2)隔热屏包括复合硬毡、石墨软毡、陶瓷纤维毡和不锈钢护板，前盖(3)和后盖(4)由隔热层构成，在前盖(3)和后盖(4)的中间部位设有导风口。采用真空加热炉的结构，直接加热零件，节能省时，升降温快。

其中，筒体(2)隔热屏包括一层40mm厚复合硬毡、四层10mm厚软毡、四层10mm厚纤维毡和2mm厚护板。

其中，所述前活动门(5)由气缸通过轴(11)与小挡盖(13)连接，前活动门(5)下方安装支撑件（12），由支撑件进行定位，保证开关灵活准确。通过气缸的伸缩来控制小挡盖(13)的开启与关闭，小挡盖(13)关闭时进行氮化处理，开启时进行高压淬火及回火处理。

其中，所述后活动门(6)由气缸通过轴(18)与小挡盖(14)连接，后活动门(6)下方安装支撑件（15），由支撑件进行定位，保证开关灵活准确。通过气缸的伸缩来控制小挡盖(14)的开启与关闭，小挡盖(14)关闭时进行氮化处理，开启时进行高压淬火及回火处理。

本发明的技术方案：所述风冷系统包括散热器(7)、导流罩(8)、叶轮(9)、水冷电机(10)、散热器支板(16)、挡盖(17)，所述散热器(7)由散热器支板(16)进行固定，散热器支板(16)焊接在炉体内壁下方，水冷电机(10)与叶轮(9)通过轴孔配合，在水冷电机(10)轴前端安装挡盖(17)固定，散热器(7)与导流罩(8)通过螺栓连接。本发明可在约20分钟将零件从渗氮温度冷到100℃以下，提高渗层的性能，减少渗层的脆性组织，避免产生回火脆性现象

所述氮化时氨气由A处进气，氮化后废气经由B处排出，使用内热式真空设备实现高压（1～5bar）气体渗氮。

本发明所述真空机组包括ZJ-600罗茨泵、H-150滑阀泵和装在抽空管道上的真空挡板阀、压差阀、柔性连接件，真空机组各部件之间通过法兰连接密封。

本发明的供气系统包括氮气供气系统和氨气供气系统组成。

本发明的电气控制系统由调压器、可控硅和微处理机组成的温度可编程序控制系统和由PLC及各执行元件组成的机械动作可编程控制系统两部分组成氮气供气系统和氨气供气系统组成，可实现自动化程序操作，并兼有手动操作功能。