[發明專利]一種鐵基粉末冶金止推軸承滲氮系統及其工藝

在審

• 申請號: 201711133840.5
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107916390A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 王承秋;張輝;沈錫榮
• 申請（專利權）人: 無錫佳力欣精密機械有限公司
• 主分類號: C23C8/26
• 分類號: C23C8/26;B22F3/24
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術領域

本發明涉及一種鐵基粉末的滲氮工藝，特別是指一種鐵基粉末冶金止推軸承滲氮系統及其工藝。

背景技術

滲氮，是在一定溫度下一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。現有技術的滲氮是把工件放入密封容器中，通入氨氣并加熱，保溫較長時間后，氨氣熱分解產生活性氮原子，不斷吸附到工件表面，并擴散滲入工件表層內，從而改變表層的化學成分和組織，獲得合適的表面硬度。

隨著渦輪增壓器的使用日益廣泛，對渦輪增壓器用的止推軸承的種類與要求不斷增加，對止推軸承的耐磨性、強度等要求也在提高，但粉末冶金產品本身的硬度相對較低，如何提高鐵基粉末冶金止推軸承的硬度來提高耐磨性與強度性能，進行滲氮工藝處理是一種有效的方法，但目前缺少專門用于對鐵基粉末冶金止推軸承的滲氮處理工藝，并且保證安全排放，盡可能環保節能也是目前滲氮工藝中極其重要的問題。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供一種安全排放、能耗較低且滲氮效率高的專門用于鐵基粉末冶金止推軸承滲氮的系統及其工藝。

為實現以上技術目的,本發明的技術方案是:一種鐵基粉末冶金止推軸承滲氮系統，包括液氨罐、減壓閥、玻璃轉子流量計、熱處理電阻爐、閥門一、閥門二、氨分解爐、點火口一和點火口二，所述液氨罐通過減壓閥與熱處理電阻爐連通，所述玻璃轉子流量計串接在減壓閥與熱處理電阻爐之間，所述熱處理電阻爐管道上設有閥門一和閥門二，所述閥門一上設有點火口一，所述閥門二與氨分解爐連通，所述氨分解爐上設有點火口二。

為實現以上技術目的,本發明的技術方案是:一種鐵基粉末冶金止推軸承滲氮工藝，包括如下步驟:

步驟一：將鐵基粉末冶金止推軸承清洗干凈，去除鐵基粉末冶金止推軸承表面鐵屑、雜質和油污；

步驟二：將多個鐵基粉末冶金止推軸承用兩根鐵絲穿過，工件與工件之間鐵絲扭一下成麻花狀，使鐵基粉末冶金止推軸承的工件與工件之間隔開；

步驟三：將鐵基粉末冶金止推軸承在350℃網帶爐中焙燒1小時，將工件內的油脂揮發燒盡；

步驟四：將鐵基粉末冶金止推軸承送入熱處理電阻爐蓋好擰緊密封后，打開閥門一，關閉閥門二，開始通電加熱至爐內溫度325℃，時間1小時；

步驟五：爐內溫度升溫到325℃時，關閉通向大氣的閥門一，打開閥門二，之后將液氨罐口的氨減壓至0.1-0.15MPa，調節進氣流量計為0.3M³/hr，氨氣通入熱處理爐中，之后，爐內的氨氣通過打開閥門二，排到已準備好的氨氣分解爐中，將氨氣分解成N₂和H₂，點火口二點火后排放到空氣中；

步驟六：熱處理電阻爐繼續升溫至530℃，升溫時間1.5小時，這期間熱處理爐中的氨氣開始熱分解產生活性氮原子，擴散滲入工件表層內；

步驟七：打開閥門一，點火口一點火可燃，關閉閥門二；熱處理爐保溫在530℃，保持2小時，這時NH3變成N原子滲入工件，H成為H2，閥門一點火燃燒。

NH3→N〔Fe〕+3/2H2

步驟八：保溫2小時后，關閉液氨罐，打開熱處理電阻爐，取出工件，在空氣中冷卻15分鐘后，浸入防銹油。

以上描述可以看出，本發明探索出了鐵基粉末冶金止推軸承的滲氮工藝與參數，并具備以下優點：在處理時低溫階段的廢氨氣通過氨分解爐分解后成H2與 N2，排放到大氣，H2點燃成水，不影響環境；當到高溫階段，掌握了氨分解的溫度，直接排放到大氣時點燃，節省了氨分解爐的能耗，并也是安全排放。鐵基粉末冶金止推軸承通過這樣的滲氮處理，保證鐵基粉末止推軸承表面的滲氮效果，提高了其硬度，提高了其耐磨性和強度，同時合理的設計了熱處理電阻爐的加熱溫度，降低了能耗，提高了液氨的有效利用率。

附圖說明

圖1為本發明的鐵基粉末冶金止推軸承滲氮系統的系統示意圖。

附圖說明：1、液氨罐，2、減壓閥，3、玻璃轉子流量計，4、熱處理電阻爐，5、閥門一，6、閥門二，7、氨分解爐，8、點火口一，9、點火口二。

具體實施方式