[發(fā)明專利]氮化爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件滲鋁結(jié)構(gòu)及其施工方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310227325.9
• 申請(qǐng)日: 2013-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103276348A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮耀潮;曾愛(ài)群;倪峻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海匯森益發(fā)工業(yè)爐有限公司
• 主分類號(hào): C23C10/22
• 分類號(hào): C23C10/22
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氮化爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件滲鋁結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

氮化爐是一種用于對(duì)工件實(shí)施滲氮工藝的工業(yè)爐，工藝過(guò)程中向爐罐中通入含氨氣體，加熱到500～600℃范圍內(nèi)，使氮滲入到工件表面。增強(qiáng)工件的耐磨性和抗腐蝕性。爐體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件，例如爐罐、導(dǎo)流筒和工件輸送輥道等一般都采用310S(0Cr₂₅Ni₂₀)材質(zhì)。由于該材質(zhì)也會(huì)在爐子使用過(guò)程中跟著工件一起滲氮，會(huì)使得氨氣用量逐步上升，并且其本體會(huì)脆化。需要定期對(duì)他們進(jìn)行退氮和噴砂處理，否則會(huì)增加能耗及影響工藝質(zhì)量，甚至爐罐報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種改進(jìn)氮化爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件因長(zhǎng)時(shí)間使用，而引起氨氣用量上升及過(guò)早報(bào)廢的狀況，延長(zhǎng)其使用壽命，降低維護(hù)成本，提高能效的氮化爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件滲鋁結(jié)構(gòu)及其施工方法。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明公開(kāi)了一種氮化爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件滲鋁施工方法，包括以下步驟：

加工成型所述結(jié)構(gòu)件，并在所述結(jié)構(gòu)件表面噴砂；

將所述表面噴砂后的結(jié)構(gòu)件浸入鋁液中；

將所述結(jié)構(gòu)件從所述鋁液中取出，放入臺(tái)車爐中加熱；

隨所述臺(tái)車爐空冷所述結(jié)構(gòu)件；

待所述結(jié)構(gòu)件冷卻后取出，完成施工。

所述施工方法進(jìn)一步的改進(jìn)在于，將所述結(jié)構(gòu)件浸入750～780℃的所述鋁液中，保溫30分鐘。

所述施工方法進(jìn)一步的改進(jìn)在于，將所述結(jié)構(gòu)件從所述鋁液中取出，放入所述臺(tái)車爐，從200℃升至700℃，再?gòu)?00℃升至900℃，最后隨所述臺(tái)車爐空冷至520℃，取出。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種氮化爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件滲鋁結(jié)構(gòu)。

所述滲鋁結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述滲鋁結(jié)構(gòu)的表面組織由外及里為：氧化鋁、鋁、FeAl₃和Fe₂Al₅。

所述滲鋁結(jié)構(gòu)進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述結(jié)構(gòu)件采用310S(0Cr₂₅Ni₂₀)材質(zhì)。

本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是：通過(guò)在結(jié)構(gòu)件面噴砂并滲鋁施工，得到表面組織由外及里為：氧化鋁、鋁、FeAl₃和Fe₂Al₅的滲鋁結(jié)構(gòu)，形成的組織可以有效地抑制鐵和氮的ε相大量產(chǎn)生，達(dá)到穩(wěn)定氨氣用量，保護(hù)爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件的目的。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

根據(jù)Fe-N平衡相圖可知，鐵和氮可以形成5種相。它們分別是：α相、γ相、γ’相、ε相和ξ相。它們對(duì)氮的溶解度逐步升高。

在常規(guī)的氮化工藝中，在工件表面以及爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件表面會(huì)依次形成α相、γ相、γ’相、ε相。隨著氮化爐的使用，爐內(nèi)的結(jié)構(gòu)件因多次跟隨不同工件經(jīng)歷滲氮工藝，使得爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件表面形成大量ε相組織，它具有較大的氮溶解度，在隨后的滲氮工藝中，為使工件達(dá)到與前批次同樣的滲氮效果，需要更多的氨氣通入，因?yàn)橛砂狈纸獬龅牡?，大部分被爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件吸收了。這種情況不僅增加了工藝時(shí)間及成本，而且對(duì)于爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件來(lái)說(shuō)也不利，由于ε相脆性大，積累到一定程度，爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件會(huì)脆裂損毀。

本發(fā)明的一種氮化爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件滲鋁結(jié)構(gòu)采用310S(0Cr₂₅Ni₂₀)材質(zhì)的爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件，經(jīng)滲鋁施工后得到表面組織由外及里為：氧化鋁、鋁、FeAl₃和Fe₂Al₅的滲鋁結(jié)構(gòu)，形成的組織可以有效地抑制鐵和氮的ε相大量產(chǎn)生，達(dá)到穩(wěn)定氨氣用量，保護(hù)爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件的目的。

本發(fā)明的一種氮化爐爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件滲鋁施工方法如下：

（1）爐內(nèi)結(jié)構(gòu)件采用310S(0Cr₂₅Ni₂₀)材質(zhì)，按設(shè)計(jì)要求加工成型；

（2）滲前噴砂：將結(jié)構(gòu)件噴砂，使表面潔凈；

（3）浸鋁工藝：將結(jié)構(gòu)件浸入750～780℃的鋁液中，保溫30分鐘；

（4）擴(kuò)散工藝：將結(jié)構(gòu)件從鋁液中取出，放入臺(tái)車爐，從200℃升至700℃，再?gòu)?00℃升至900℃，最后隨臺(tái)車爐空冷至520℃，取出；

（5）最終形成的滲鋁結(jié)構(gòu)表面組織由外及里為：氧化鋁、鋁、FeAl₃和Fe₂Al₅。