[发明专利]金属粉末注射成形零件的真空保护气氛两用烧结炉

说明书

技术领域

本发明涉及真空烧结炉技术领域，具体涉及金属粉末注射成形零件的真空保护气氛两用烧结炉。

背景技术

现有的金属粉末注射成形零件制造过程中，其零件需要按材料在气氛烧结炉和真空烧结炉进行脱脂烧结和真空烧结，两种烧结炉烧结过程如下：

其真空烧结炉烧结过程为：将金属粉末注射成形零件装入真空烧结炉，首先启动真空泵、罗茨泵，对炉内抽至高真空10Pa以内，在真空环境下再进行真空烧结，在烧结时，再通入氮气、氩气等惰性气体，使半成品中挥发物，随气流流出，使产品的理化性能指标达到设计要求。其气氛烧结炉烧结过程为：将金属粉末注射成形零件装入气氛烧结炉，开启真空泵，对炉内抽取真空，然后，在真空环境下再向炉内通入一定量的保护气氛，当炉内真空度为微正压后，开启压力调节阀，清洗炉内剩余氧气，排空20分钟后，再通入可燃气体气，点燃烧嘴，进行气氛烧结，烧结温度至高温状态到1600摄氏度，烧结结束后，逐渐降至室温。为了克服上述烧结炉存在的不足，需要将上述二种烧结过程合为一体，经过现有技术的文献检索发现一件专利文献，其中，中国发明专利授权公告号为CN 101655310 B，名称为：“1800度高温保护气氛真空烧结炉”，其控制系统与设置在真空烧结炉中的电控执行部件相连，加热室内设有石墨密封箱，高温真空烧结炉的进、排气管与石墨密封箱相连，其特征在于烧结炉适用工艺气氛烧结和真空烧结，并由控制程序实施功能转换措施，该气氛真空烧结炉工艺流程控制：准备工作是检查真空烧结炉的电源、气源、水源，在触摸屏上编制加热工艺流程、启动真空烧结炉，对炉内抽真空；两种用途选择，一是真空加热，根据编制的加热工艺流程内容，真空状态下自动启动加热程序，对真空烧结炉加热、按照编制的加热工艺流程升温，最终升温到1700-1800℃，保持加热工艺流程要求时间；另一种保护气氛烧结用途：根据编制的加热工艺流程内容，对炉内密封箱充入惰性气体，充气完成后，自动启动加热程序，最终升至1700-1800℃，保持加热工艺流程要求时间；上述两种用途共同使用的步骤：加热过程结束，停止加热，开始自然降温、降温到设定的温度后，继续充入惰性气体，然后启动风机，真空烧结炉进入强制冷却过程，降温到设定的温度后，继续冷却，并开始计时，到达设定时间后冷却停止，出炉。但是，由于该气氛真空烧结炉其加热体采用的是石墨密封箱，烧结时容易产生渗碳，对于含碳量要求高的材料（C： 0.10%以下）不能使用。另其使用的气氛为惰性气体，也不能使用还原气体，不能完全保证材料中的碳含量符合要求，其最终烧结成品的冲击、拉伸性能也不能满足要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能根据材料的烧结要求实现真空烧结和气氛烧结转换使用，不仅提高设备利用率，而且能提高烧结效率的金属粉末注射成形零件的真空保护气氛两用烧结炉。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：金属粉末注射成形零件的真空保护气氛两用烧结炉，包括两端开门的炉壳体、支撑所述炉壳体的炉体支撑架；所述炉壳体内安装有方体保温隔热屏，所述保温隔热屏内设有三组加热体，所述加热体为钼片加热体，所述加热体通过产品支撑架与所述炉壳体固定连接，所述加热体与钼电极连接；所述炉壳体的顶部安装有测温热电偶，所述测温热电偶依次穿过所述炉壳体和保温隔热屏并与所述加热体连接；进气管穿过所述炉壳体与保温隔热屏相通，出气管穿过所述炉壳体与保温隔热屏相通，真空泵通过管道与所述炉壳体相连接。

进一步地，所述保温隔热屏由内层钼片隔热层、中间夹层氧化锆纤维毡层以及外层不锈钢金属层组成。

进一步地，所述炉壳体的顶部还安装有防爆安全泄压阀。

进一步地，所述进气管上设有气体流量计和第一不锈钢真空球阀。

进一步地，所述出气管上设有燃烧控制器和第二不锈钢真空球阀。

本发明是将高温真空烧结技术与气体保护加热技术相结合的设备，对烧结炉的控制系统与工艺相匹配，设计了两种相应的程序，并提供气氛烧结和真空烧结的转换功能。可以真空烧结，也可以预抽真空后再充入保护气体加热，并一直处于微正压状态进行保护气氛烧结。烧结过程中的材料释放出来的挥发物杂质气体被循环流动的保护气体带走排出炉外，因此该设备还具有脱胶（脂）功能，可用于脱胶（粘结剂）烧结一次完成。