[发明专利]热气流喷射加热与喷丸能量注入化学热处理炉

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种热气流喷射加热与喷丸能量注入化学热处理炉。

背景技术

渗碳是将低碳钢零件，在渗碳介质（渗碳剂）中加热到900℃—950℃，使碳原子渗入其表面层，获得高碳渗层，再进行淬火并低温回火，在零件心部得到高韧性的条件下，获得高硬度马氏体表面层，从而提高零件的疲劳强度和耐磨性的一种古老的化学热处理工艺。

渗碳具有极高的工业意义和价值。经过渗碳后的低碳钢零件，其心部和基体仍然保持低碳钢的成分、组织结构，因此，仍然保持着良好的塑性，较高的韧性和耐冲击性能；而表层获得了高碳钢的成分和组织结构，因此具有高硬度、高耐磨性和高的疲劳强度。这种在一个单体零件上具有双重成分、组织结构进而具有双重机械性能的特性，极大地满足了机械零件的工程需要。

渗碳是碳原子在固体零件表面吸附并且向固体内部扩散的过程，因而是一个漫长和艰难的过程。为此，需要向渗碳炉内输入大量热量用以加热炉膛和零件整体，而渗碳只发生在表层0.0—2.0mm处，因此，传统渗碳其能量提供方式是发散型的，90%以上的能量是无效的，被浪费掉了。只有不到10%的能量用于渗碳过程。

传统渗碳的物理机制是，将零件加热到900℃—950℃高温用来增加钢铁晶体原子的震动幅度以增加相邻铁原子的距离为碳原子的进入和扩散提供空间。显然，这是一个异常艰难的过程，因此，传统渗碳是一个周期长，成本高，消耗巨大的工艺。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的上述不足，提供了一种热气流喷射加热与喷丸能量注入化学热处理炉；本发明降低了渗碳温度，缩短了渗碳时间，减少了渗碳变形，提高了零件的精度，废品率降低为零，延长了炉子的寿命，大幅降低了渗碳成本。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种热气流喷射加热与喷丸能量注入化学热处理炉，包括加热炉、抛丸机、热气流发生器、热气流喷嘴、淬火槽、渗碳剂容器，抛丸器的贮丸器设于加热炉外部的上方，热气流喷嘴、以及抛丸机的抛丸器设于加热炉内，抛丸器与贮丸器连接，热气流喷嘴通过管道与热气流发生器连接，热气流发生器与渗碳剂容器连接，加热炉底部通过淬火活门与淬火槽连接，加热炉下部设有失能弹丸收集通道，炉膛通过失能弹丸收集通道与弹丸收集箱连接。

热气流发生器与渗碳剂容器之间设有流量控制阀。

加热炉与碳势探测器连接，碳势探测器与计算机自动控制系统连接，计算机自动控制系统与流量控制阀连接。在渗碳过程中通过碳势探测器和计算机自动控制渗碳介质的滴注速度。

抛丸器按照工件需要设有多个。

抛丸器与弹丸收集箱之间设有提升机。

贮丸器上部设筛分选器，贮丸器的上部通过弹丸溢出管与弹丸收集箱连接，筛分选器与废料箱连接。

本发明的有益效果：

1.本发明实现了靶向、精确向零件表面提供能量，能够可控制造零件表层晶体缺陷；

2.渗碳过程由传统碳原子的被动渗入过程变为主动渗入过程，实现了低能量、低温快速渗碳；

3.降低了渗碳温度，大幅缩短了渗碳时间，大幅减少了渗碳变形，大幅提高了零件的精度，废品率降低为零，延长了炉子的寿命，大幅降低了渗碳成本。

4.适用于渗碳、渗氮、碳氮共渗等多种化学热处理扩渗技术。

附图说明

图1是本发明实施方案的结构图；

其中，1.热气流发生器，2.热气流喷嘴，3.抛丸器，4.淬火槽，5.淬火活门，6.弹丸收集箱，7.提升机，8弹丸溢出管，9.流量控制阀，10.加热炉，11.渗碳剂容器，12.失能弹丸收集通道，13.筛分选器，14.废料箱，15.贮丸器，16.零件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

一种热气流喷射加热与喷丸能量注入化学热处理炉，包括加热炉10、抛丸机3、热气流发生器1、热气流喷嘴2、淬火槽4、渗碳剂容器11，贮丸器15设于加热炉10外部的上方，热气流喷嘴2、以及抛丸机的抛丸器3设于加热炉10内，抛丸器3与贮丸器15连接，热气流喷嘴2通过管道与热气流发生器1连接，热气流发生器1与渗碳剂容器11连接，加热炉10底部通过淬火活门5与淬火槽4连接，加热炉10下部设有失能弹丸收集通道12，炉膛通过失能弹丸收集通道12与弹丸收集箱6连接。

热气流发生器1与渗碳剂容器11之间设有流量控制阀9。