[發明專利]一種軸承鋼中碳化物相低溫電解萃取系統

在審

• 申請號: 201810764028.0
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN108918221A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 趙強;李嘉儀;劉昊揚;楊晶;王世宇;劉璐瑩;黃麗
• 申請（專利權）人: 中國航發哈爾濱軸承有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 賈澤純

一種軸承鋼中碳化物相低溫電解萃取系統，本發明涉及碳化物相低溫電解萃取領域。本發明要解決現有采用低溫電解萃取獲得碳化物相，由于普通的水冷卻方式溫度不易控制，影響萃取效果的技術問題。系統包括整流電源、磁力攪拌器、攪拌磁子、隔熱層、不銹鋼燒杯、玻璃燒杯、陽極試樣、彈簧夾、過濾鐵網、鱷魚夾、帶孔法蘭圓盤和溫度傳感器，其中整流電源正極通過導線與陽極試樣連接，整流電源負極通過導線與鱷魚夾連接，鱷魚夾夾在玻璃燒杯的上沿。本發明結構簡單，散熱效果好，能夠很好的控制電解液的實時溫度，保證實驗穩定進行。本發明用于軸承鋼中碳化物相低溫電解萃取。

技術領域

本發明涉及碳化物相低溫電解萃取領域。

背景技術

軸承鋼在熱處理過程中會形成馬氏體相、殘余奧氏體相，同時還有碳化物相。殘余奧氏體是淬火過程中未發生馬氏體轉變的組織，殘余奧氏體含量是軸承尺寸穩定性和疲勞壽命重要影響因素，在利用X射線衍射法測定殘余奧氏體含量時，殘余奧氏體相和碳化物相的衍射峰重疊，無法通過分析軟件來修正檢測結果，因此必須將通過電化學方式碳化物相進行定量收集修正結果。同時，碳化物相的成分、形狀、結構、顆粒尺寸等信息決定鋼材的物理化學性質以及機械性能，因此碳化物相的準確定量。對優化熱處理工藝，提高軸承壽命有重要指導意義。

為了能夠獲得殘余奧氏體含量精確結果，準確評價軸承鋼性能，需將鋼中的碳化物相完整無損失的獲得，目前碳化物相的獲得方法因材料組分和性質不同尚無統一萃取標準冷卻方法，不同溫度下萃取出來的碳化物相結果也不盡相同，因電解槽和試樣之間相對位置不固定，導致的試驗效果也不同。電解萃取過程中，電解質溫度對碳化物相的顆粒尺寸和純度有較大的影響，因此有必要設計一種具有良好散熱效果的冷卻方法，以滿足實驗要求，得到質量較好的碳化物相。

目前采用低溫電解萃取獲得碳化物相，低溫條件需保持在0℃左右，低溫條件的冷卻方式和方法尚無統一標準，普通的水冷卻方式溫度不易控制，效果不好。

發明內容

本發明要解決現有采用低溫電解萃取獲得碳化物相，由于普通的水冷卻方式溫度不易控制，影響萃取效果的技術問題，而提供一種軸承鋼中碳化物相低溫電解萃取系統。

一種軸承鋼中碳化物相低溫電解萃取系統，包括整流電源、磁力攪拌器、攪拌磁子、隔熱層、不銹鋼燒杯、玻璃燒杯、陽極試樣、彈簧夾、過濾鐵網、鱷魚夾、帶孔法蘭圓盤和溫度傳感器，其中整流電源正極通過導線與陽極試樣連接，整流電源負極通過導線與鱷魚夾連接，鱷魚夾夾在玻璃燒杯的上沿，玻璃燒杯的敞口處設置帶孔法蘭圓盤，與鱷魚夾連接的導線、陽極試樣和溫度傳感器分別穿過并固定在帶孔法蘭圓盤的三個圓孔處，陽極試樣和溫度傳感器伸入玻璃燒杯內，玻璃燒杯設置在不銹鋼燒杯的內部，玻璃燒杯的側壁與不銹鋼燒杯的側壁之間的上部設置彈簧夾，不銹鋼燒杯內側底部設置過濾鐵網，同時過濾鐵網套在玻璃燒杯的下部，不銹鋼燒杯底部的過濾鐵網內設置攪拌磁子，不銹鋼燒杯外壁設置隔熱層，底部坐在磁力攪拌器上。

原理

本裝置在外層燒杯底部增加了電磁攪拌功能和金屬網格結構，金屬網格尺寸為直徑5mm，是為了避免冰塊進入攪拌區域阻礙磁子旋轉影響攪拌效果，攪拌以促進杯底與上部的水形成對流場，從而消除豎直方向的水的溫度梯度，使整個杯中的冰水、硝酸銨混合物的溫度均勻的保持在0℃左右。

固體硝酸銨溶解時，由于溶質微粒向溶劑中擴散所吸收的熱量大于溶質微粒溶劑化所釋放出的熱量，故表現為溶液溫度降低，0℃時硝酸銨的溶解度為119g/100mL，冷卻燒杯用的水約為300mL，因此加入的硝酸銨的質量為357g，使溶液接近飽和，達到雙重致冷的目的。為了保持試驗中各裝置儀器的位置相對固定，而設計了相應的定位裝置，從而使整個萃取過程在一個相對干擾較小穩定的環境下進行。保溫層的厚度為8mm，在保溫性能和保溫效果上得到保證。