[發(fā)明專利]一種電磁控深鋼鐵表面化學處理裝置及其方法

在審

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• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN113151773A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周浩;徐濤;高波;肖禮容;陳雪飛;曹陽;李玉勝;聶金鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學
• 主分類號: C23C8/22
• 分類號: C23C8/22
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 趙毅

1.一種電磁控深異構(gòu)鋼鐵材料表面化學處理裝置，其特征在于，包括：加磁組件、加熱冷卻組件、爐體、夾持組件及滲碳組件；加磁組件包括：勵磁線圈和勵磁控制器，勵磁線圈環(huán)繞在爐體外側(cè)；其中：勵磁線圈中通過變化的電流，線圈中心就會產(chǎn)生磁場，勵磁控制器通過控制電流變化率進而控制磁場強度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁控深異構(gòu)鋼鐵材料表面化學處理裝置，其特征在于，加熱冷卻組件包括：水冷套、電阻絲、熱電偶和控溫儀器，其中，水冷套包覆在爐體最外層，第二層為電阻絲，熱電偶和控溫儀器一起控制所述電阻絲的溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁控深異構(gòu)鋼鐵材料表面化學處理裝置，其特征在于，爐體包括：石英管和密封裝置，石英管水平放置，密封裝置位于石英管兩端，其中，石英管為透明，石英管兩端開口，由密封裝置密封，兩端各有一個氣體入口和氣體出口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁控深異構(gòu)鋼鐵材料表面化學處理裝置，其特征在于，夾持組件包括：不銹鋼金屬桿和不銹鋼夾具，不銹鋼金屬桿安裝在右側(cè)密封裝置上并位于石英管內(nèi)部，不銹鋼夾具位于不銹鋼金屬桿左端，其中，不銹鋼金屬桿可以伸縮，調(diào)節(jié)試樣在爐體中的位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁控深異構(gòu)鋼鐵材料表面化學處理裝置，其特征在于，滲碳組件包括：滲碳氣體電磁閥和氧探頭，滲碳氣體電磁閥安裝在左側(cè)密封裝置上，氧探頭安裝在右側(cè)密封裝置上，其中，電磁閥用來控制滲碳劑的滴注量，氧探頭用來監(jiān)控爐內(nèi)碳勢。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述裝置的處理方法，其特征在于，包括：預處理、抽真空升溫、電磁控深滲碳，降溫冷卻，具體為預處理充分清理鋼鐵材料表面后，在真空環(huán)境下，對鋼材施加多級梯度磁場，實施電磁控深滲碳處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置的處理方法，其特征在于，預處理工序中，將需要進行滲碳的鋼材通過打磨、除油、去氧化層方式充分清理表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置的處理方法，其特征在于，抽真空升溫工序中，將鋼材裝夾好放入真空試驗爐中，抽真空至1000Pa以下后通電升溫，加熱溫度在900-1300℃之間，保溫10-45min。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置的處理方法，其特征在于，電磁控深滲碳工序中，其特征在于，將滲碳劑滴注到爐子中，通過氧探頭觀察碳勢，利用電磁閥控制滲碳氣體的流量，滲碳劑進行化學分解，在鋼材表面形成間隙固溶體；通過移動伸縮裝置，對鋼材施加多級梯度磁場，調(diào)控滲碳層深度。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置的處理方法，其特征在于，降溫冷卻中，滲碳結(jié)束后隨爐冷卻降溫，當爐內(nèi)溫度降到室溫時，撤真空，降磁，取出材料。