[發明專利]一種釩鐵連續氮化裝置及其工藝

在審

• 申請號: 202110528562.3
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113122796A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 厲勇;周冰嬈;趙博;王春旭;呂知青;韓順;劉振寶;梁劍雄;王長軍
• 申請（專利權）人: 鋼鐵研究總院;燕山大學
• 主分類號: C23C8/26
• 分類號: C23C8/26;C22C33/02;C22C38/00;C22C38/12
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 史云聰

本發明公開一種釩鐵連續氮化裝置及其工藝，該裝置包括依次水平設置的氣體罐、進料臺、物料間支撐臺和出料臺；所述進料臺上水平設置有第一氣缸，所述第一氣缸一端通過連接通道與所述氣體罐連接，所述第一氣缸另一端的推桿末端安裝有垂直設置的推板，所述推板遠離所述第一氣缸的一端依次并列設置有多個進料板，所述進料板上用于放置物料塊；所述物料間支撐臺上固定設置有兩端開口的物料間，所述物料間內設置有氮化區間。基于本發明上述裝置的釩鐵連續氮化工藝，可以自動加料并且能夠預熱，能夠連續制備，縮短了預熱時間，實現了整個氮化裝置的自動化控制。

技術領域

本發明涉及滲氮技術領域，特別是涉及一種釩鐵連續氮化裝置及其工藝。

背景技術

由于我國裝備制造業疾速發展，所以對于一些零件，其對滲氮的要求就更加精確，尤其是高精度傳動零件的要求就更高，導致設備的價格昂貴、維修服務困難，加工成本、維護成本高，所以滲氮設備在中國有很大的市場。

滲氮技術是指在一定溫度下，一定介質中使氮原子滲入工件表層的化學熱處理工藝。常見有液體滲氮、氣體滲氮、離子滲氮。傳統的氣體滲氮是把工件放入密封容器中，通以流動的氨氣并加熱，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，獲得優良的表面性能。其原理是滲入鋼中的氮一方面由表及里與鐵形成不同含氮量的氮化鐵，一方面與鋼中的合金元素結合形成各種合金氮化物，特別是氮化鋁、氮化鉻。這些氮化物具有很高的硬度、熱穩定性和很高的彌散度，因而可使滲氮后的鋼件得到高的表面硬度、耐磨性、疲勞強度、抗咬合性、抗大氣和過熱蒸汽腐蝕能力、抗回火軟化能力，并降低缺口敏感性，對零件尺寸基本沒有影響。

氮化釩鐵是一種新型釩氮合金添加劑，性能優于釩鐵和氮化釩，可廣泛應用于高強度螺蚊鋼筋、高強度管線鋼、高強度型鋼(H型鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼)、薄板坯連鑄連軋高強度鋼帶、非調質鋼、高速工具鋼等產品。但是目前進行氮化釩鐵的制備時，工藝步驟是獨立進行的，無法實現連續的制備，使工藝制造周期較長，效率低下。

發明內容

本發明的目的是提供一種釩鐵連續氮化裝置及其工藝，以解決上述現有技術存在的問題，可以自動加料并且能夠預熱，能夠連續制備，縮短了預熱時間，實現了整個氮化裝置的自動化控制。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種釩鐵連續氮化裝置，包括依次水平設置的氣體罐、進料臺、物料間支撐臺和出料臺；所述進料臺上水平設置有第一氣缸，所述第一氣缸一端通過連接通道與所述氣體罐連接，連接通道上設有開關閥，可以控制開關與流量大小，所述第一氣缸另一端的推桿末端安裝有垂直設置的推板，所述推板遠離所述第一氣缸的一端依次并列設置有多個進料板，所述進料板上用于放置物料塊；所述物料間支撐臺上固定設置有兩端開口的物料間，所述物料間內設置有氮化區間。

可選的，所述物料間內的氮化區間包括依次設置的預熱區、過渡區、高溫區、高溫緩冷區、低溫緩冷區和水冷區；所述預熱區的溫度為400℃至900℃，所述過渡區溫度為1100℃升至1250℃，所述高溫區的溫度始終為1550-1600℃，所述高溫緩冷區的溫度由1250℃降至1100℃。

可選的，所述預熱區外纏繞有第一加熱組件，所述過渡區外包裹有隔熱板，所述高溫區外纏繞有第二加熱組件，所述水冷區外包裹有冷卻水套，所述冷卻水套頂部開有進水口，所述冷卻水套底部開設有出水口。

可選的，所述物料間一側均勻開設有多個氮氣進氣通道，所述物料間另一側均勻開設有多個廢氣收集管道。

可選的，所述出料臺為階梯狀結構，所述出料臺遠離所述物料間的一端高度小于所述出料臺靠近所述物料間一端的高度，出料臺末端較低，可以用來堆放所述進料板。

可選的，所述出料臺上方設置有機械爪，所述出料臺底部安裝有感應器，所述感應器與所述機械爪的控制端電連接。當工件被推動至感應器上時，所述機械爪開始工作，將工件抓起，可以完成工件與所述物料盛放臺的分離。