[发明专利]一种不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验设备和方法

权利要求书

1.一种不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验设备，它包括硅钼棒炉，炉体内安装有电阻炉（9）、石墨保护坩埚（10）和刚玉坩埚（11），其特征在于：在硅钼棒炉的上部增加了水冷盖（19），水冷盖（19）与硅钼棒炉为密封连接，水冷盖（19）上分别有真空泵孔（20）、真空表孔（21）、密封瓶孔（22）、取样管孔（23）和氮气管孔（24），真空泵孔（20）、真空表孔（21）、密封瓶孔（22）、取样管孔（23）和氮气管孔（24）分别通过导管与真空泵（5）、真空表（2）、密封瓶（4）、取样管、吹氮气管（15）相连接，在真空泵（5）与水冷盖（19）的连接管路上安装有开关阀门（6）。

2.根据权利要求1所述的不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验设备，其特征在于：所述吹氮气管（15）与氮气瓶（16）相连接，在吹氮气管（15）的管路上安装有流量计（1）。

3.根据权利要求1所述的不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验设备，其特征在于：在硅钼棒炉的底部连接有吹氩气管（17），吹氩气管（17）与氩气瓶（18）相连接，在吹氩气管（17）的管路上安装有流量计（1）。

4.一种使用上述实验设备的不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验方法，其特征在于：它采取以下步骤进行：

a.将石墨保护坩埚（10）放入硅钼棒炉内；

b.将装有不锈钢料的刚玉坩埚（11）放入电阻炉（9）等温带中；

c.将吹氮气管（15）自炉口下放至刚玉坩埚（11）上方固定并随炉升温；

d.炉底吹入氩气，在氩气气氛下电阻炉（9）加热升温，待不锈钢料熔化并达到实验要求温度后，保温30-40分钟，用石英管抽取0#样；

e.根据实验要求，开启真空泵（5），达到真空要求，调节氮气流量值达到要求后，将吹氮气管（15）插入不锈钢熔体（12）中吹气，吹入气体保持稳定和均匀；

f.每间隔5分钟或10分钟取样一次。

5.根据权利要求4所述的不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验方法，其特征在于：所述步骤a中，将石墨保护坩埚（10）放入硅钼棒炉内，石墨保护坩埚（10）的直径为60-70mm。

6.根据权利要求4所述的不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验方法，其特征在于：所述步骤b中，将装有不锈钢料的刚玉坩埚（11）放入电阻炉（9）等温带中，不锈钢料重0.8-1.2kg 。

7.根据权利要求4所述的不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验方法，其特征在于：所述步骤c中，将吹氮气管（15）自炉口下放至刚玉坩埚（11）上方固定并随炉升温，升温1580℃-1520℃。

8.根据权利要求4所述的不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验方法，其特征在于：所述步骤d中，氩气保护气氛压力为70-80KPa。

9.根据权利要求4所述的不锈钢真空条件下吹氮气合金化的实验方法，其特征在于：所述步骤e中，真空度为1KPa，氮气流量分别为0.1L·min^-1、0.2L·min^-1、0.3L·min^-1。