[发明专利]一种奥氏体不锈钢工件渗铬氮化用电阻炉及渗铬氮化方法

说明书

本发明公开了一种奥氏体不锈钢工件渗铬氮化用电阻炉及渗铬氮化方法，该渗铬氮化用电阻炉包括炉体和真空室；该方法包括渗铬方法和氮化方法，渗铬方法包括步骤一、真空室的吊装；步骤二、真空室内工件及渗铬粉的设置；步骤三、真空室的封闭；步骤四、传感器的安装；步骤五、真空室内部抽真空；步骤六、工件的加热；步骤七、工件的冷却；氮化方法包括步骤S1、准备工作；步骤S2、真空室内工件的吊装；步骤S3、真空室的封闭；步骤S4、真空室内部气体的置换；步骤S5、复步骤S4四次～八次；步骤S6、工件的加热；步骤S7、工件的冷却。本发明可使工件的渗铬和氮化采用同一个电阻炉，便于提高工件的加热速度，保证工件受热均匀，能提高工件的渗铬氮化质量。

技术领域

本发明属于电阻炉技术领域，具体涉及一种奥氏体不锈钢工件渗铬氮化用电阻炉及渗铬氮化方法。

背景技术

奥氏体不锈钢材料，因具有良好的耐腐蚀性、冷加工成型性、可焊性等一系列优点，使其成为支撑结构零件的主要材料。然而，这类钢强度较低、耐磨性差，且不能通过淬火热处理进行强化。为此，需要通过渗铬技术在其表面得到耐磨、耐蚀、抗高温氧化的铬的碳化物层和铬的固溶体渗层对其进行改善。但是奥氏体不锈钢会在表面进行渗铬后，沿晶界析出的Cr₂₃C₆相，从而导致晶间腐蚀的发生。因此，在渗铬处理后还需要进行固溶渗氮处理，均匀表面铬浓度，消除单独渗铬后的晶间腐蚀行为，最终在不锈钢的表面形成渗铬氮化复合防护层。

不锈钢材料的渗铬氮化复合处理技术中渗铬是采用固体粉末包埋渗的方案进行，渗铬粉一般由铬粉和助渗剂组成，在1050～1150℃环境中热处理10～20小时，可以形成100μm左右的渗铬层。而渗氮是采用气体固溶渗氮的方案进行，一般采用氮气作为N源，在1050～1150℃环境中热处理10～20小时，最终形成100μm左右的渗铬氮化复合层。

目前，针对大型超长奥氏体不锈钢材料的渗铬氮化专用电阻炉并不常见，国内也仅有极个别单位做过类似的工艺试验，但没有针对渗铬氮化专用的电阻炉。

电阻炉是以电流通过导体产生的焦耳热为热源的电炉，传统的电阻炉很难满足渗铬、氮化的连续化生产要求。而且电阻炉温度控制相比存在很大的滞后性，很难满足较为精确的控温。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种奥氏体不锈钢工件渗铬氮化用电阻炉，其通过在炉体内安装一个真空室作为电阻炉的炉胆，可以实现将电阻炉的炉体与炉胆完全分离，整个操作简单便捷，能有效提高工作效率，同时在炉体内设置的均温区的数量可以根据炉体的具体尺寸进行适应性调整，便于提高工件的加热速度，保证工件受热均匀，工件的渗铬和氮化都可以在采用同一个电阻炉，适用范围广泛，装配式工件架的具体装配结构可以根据渗铬或氮化工艺进行适应性调整，能有效提高工件的渗铬和氮化质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种奥氏体不锈钢工件渗铬氮化用电阻炉，其特征在于：包括上部开口的炉体、以及用于安装在炉体内作为炉胆的真空室，所述炉体内设置有均温区，所述均温区内均设置有炉膛测温传感器，所述炉体由外至内依次包括炉壳、保温层和加热体，所述真空室的上端开口且其上端伸出至炉体顶部，所述真空室的上端开口处设置有密封隔热机构，所述真空室上伸出至炉体顶部的一端外侧设置有水冷机构，所述密封隔热机构上设置有出气管、进气管、温度测量管和用于连接真空测量装置的压力测量管，渗铬进气部件和氮化进气部件安装在真空室内。

上述的一种奥氏体不锈钢工件渗铬氮化用电阻炉，其特征在于：所述密封隔热机构包括设置在真空室上端内部的隔热塞、以及用于对真空室的上端开口进行封闭的炉盖。

上述的一种奥氏体不锈钢工件渗铬氮化用电阻炉，其特征在于：所述真空室内设置有对隔热塞进行限位的限位沿，所述炉盖与真空室法兰连接。