本实用新型专利技术公开了一种用于固体法渗铬的容器、热处理装置及系统，所述容器包括用于盛装渗铬剂以及零件的真空箱，还包括测温点位于所述真空箱内侧的测温组件。所述热处理装置及系统为包括所述容器的具体运用。采用本方案提出的结构设计，可有效提升渗铬过程中的温控精度，达到利于渗铬质量控制的目的。达到利于渗铬质量控制的目的。达到利于渗铬质量控制的目的。
【技术实现步骤摘要】
用于固体法渗铬的容器、热处理装置及系统
[0001]本技术涉及金属制品表面热处理
，特别是涉及一种用于固体法渗铬的容器、热处理装置及系统。
技术介绍
[0002]渗铬是将铬元素渗入金属制件表面的表面化学热处理工艺。常见的渗铬方式包括填料埋渗法(又称固体法、粉末法)、气体法、熔盐法(又称液体法)、真空法、静电喷涂或涂敷热扩散法渗铬等。高温合金渗铬后能提高抗氧化、抗高温热腐蚀和低温热腐蚀性能。
[0003]现有固体法渗铬技术中，采用固体粉末包埋渗的方案进行，渗铬粉一般由铬粉和助渗剂组成，如真空炉中以0.133Pa真空度下进行真空渗铬，常用温度为1100～1150℃，保温时间视要求渗层厚度而定。如：把零件埋在渗铬剂内，加热到1050℃～1150℃，然后随炉冷至600℃，出炉空冷，渗层厚度约0.07
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0.15mm，表面硬度可达1300～1500HV。
[0004]现有技术中，如申请号为CN202010749676.6，专利技术创造名称为一种奥氏体不锈钢零件渗铬氮化用电阻炉及渗铬氮化方法的技术方案中，提供了一种基于同一个电阻炉，同时在真空室中、采用渗铬粉在封闭的环境下实施渗铬，而后在获得氮气环境后进行零件氮化的技术方案。该方案中，为实现温度检测，设置为还包括设置在加热体内侧、位于真空室外侧的温度测量管。
[0005]与以上提出的真空渗铬有区别的，申请号为CN202010657707.5，专利技术创造名称为一种固体粉末渗铬的连续生产方法的技术方案中，提供了一种以承烧盒作为零件的盛装体、在输送机构下承烧盒携带零件通过高温炉的各区域、在加热过程中，通过向高温炉内部通入保护气体实现气相保护的渗铬方案。同时在该方案中，采用在高温炉的各区设置温度探管实现温度监测。
[0006]对现有渗铬技术做进一步优化，无疑对我国金属材料热处理技术的发展具有重要意义。
技术实现思路
[0007]针对上述提出的对现有渗铬技术做进一步优化，无疑对我国金属材料热处理技术的发展具有重要意义的技术问题，本技术提供了一种用于固体法渗铬的容器、热处理装置及系统。采用本方案提出的结构设计，可有效提升渗铬过程中的温控精度，达到利于渗铬质量控制的目的。
[0008]针对上述问题，本技术提供的用于固体法渗铬的容器、热处理装置及系统及加工方法通过以下技术要点来解决问题：用于固体法渗铬的容器，包括用于盛装渗铬剂以及零件的真空箱，还包括测温点位于所述真空箱内侧的测温组件。
[0009]如以上申请号为CN202010749676.6所介绍的以及其他真空固体法渗铬工艺中，为实现温度检测和控制，现有温度检测方式为将温度传感器设置在加热室内但位于真空渗铬环境的外部。
[0010]固体渗铬本质是卤素盐活化剂在较高工艺温度下改变蒸发相，作为载气把铬元素带到零件表面，扩散速率决定了一定时间内渗层的深度，即影响零件表面性能。
[0011]然而，申请人在实验中发现，在对真空箱进行升温工程中，如以加热炉作为容置真空箱的热处理炉，会在升温
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保温过程中，出现实际升温超出保温温度范围，造成渗层表面出现起皮现象(无绿色产生的非氧化起皮)。为避免出现以上起皮现象，在通过降低升温速率的方式实现温度调节时，虽然可以实现升温不超过保温温度范围，但会出现渗层厚度超出尺寸要求的困扰(会增加渗铬时间)。同时，如渗铬容器采用如热处理炉进行加热，受热传递效应的影响，在实际渗铬过程中，中心部零件渗层厚度小于边缘部零件渗层厚度，特别是在容器中包埋多件零件的情况下更为明显，这就造成了零件渗层质量的稳定性和一致性造成误差。综上，在固体法渗铬过程中，具体渗层质量对温度非常敏感。
[0012]本方案针对以上问题，提出了一种将测温组件上测温点设置在所述真空箱内侧的技术方案，旨在实现：所述测温组件通过直接测量真空箱内部的温度，使得所获得的温度值更接近具体渗铬位置的环境温度，减小如上提出的热传递效应对具体温度测量精度的影响，达到精确获得具体渗铬位置环境温度以便于实现高精度温度控制的目的。
[0013]在实际使用中，按照一般规则，随着渗层铬含量的增加，整体扩散是变慢的，因此如对以奥氏体不锈钢为基材的零件渗铬，要求有较高的温度，温度不足无法达到扩散的深度要求，温度过高会出现表面铬附着现象。采用本方案，由于所获得温度更接近具体渗铬位置的温度，故通过高精度的温度测量和控制，便于控制渗铬速率，达到提升渗层质量的目的。
[0014]同时，本方案运用于批量化渗铬零件生产时，由于测温组件具体的测温位置温度值更接近渗铬面的真实温度值，在进行渗铬温度测量和控制时，本方案可消除如真空箱以及其内部内容物不同所导致的传热差异引起的与实际渗铬温度偏差过大的问题，故本方案还有利于保证批量生产零件产品质量的一致性。
[0015]作为所述的用于固体法渗铬的容器进一步的技术方案，设置为：
[0016]作为一种性能可靠、测温结果准确的具体实现方式，设置为：所述测温组件包括测温杆及安装在所述测温杆上的热电偶；
[0017]所述测温杆固定于真空箱的箱壁上。
[0018]本方案在具体运用时，优选设置为测温点尽可能靠近具体渗铬面或直接作用于具体渗铬面，但考虑到测温组件对渗铬剂填埋、渗铬气相环境形成的影响以及具体可操作性，亦可采用测温组件与具体渗铬面相间隔的设置方式。作为一种能够通过多点温度差反应热传导速度，以通过间接的方式，辅助判断渗铬面实际温度或便于在渗铬环境的多个位置置放零件以实现多零件同步渗铬的技术方案，设置为：所述测温杆上热电偶的数量为多个，热电偶沿着所述测温杆的长度方向间隔排布。作为本领域技术人员，当本测温组件运用于多零件渗铬时，在空间位置上，单个热电偶临近单个渗铬面设置或多个渗铬面设计，以通过单个热电偶最终的温度测量值，判定对应渗铬面的具体环境温度；采用多个热电偶辅助单个渗铬面温度判断时，需要沿着传热方向布设热电偶，如真空箱运用于热处理炉时，热电偶沿着真空箱的径向方向排布即可。
[0019]为便于实现热电偶在真空箱内的准确定位，设置为：所述测温杆上还设置有锥形段，所述箱壁上设置有尺寸与锥形段尺寸一致的锥形孔，所述测温杆通过所述锥形段嵌入
所述锥形孔定位于箱壁上。本方案中，通过所述锥形段与锥形孔配合，可达到提升热电偶固定位置精度的目的。
[0020]作为一种结构简单、便于实现真空箱与外界密封隔离的技术方案，设置为：所述测温杆通过设置在真空箱外壁上的环焊缝与所述箱壁焊接连接。
[0021]如上所述，为便于实现多零件同时渗铬，且便于实现真空箱内径向方向、周向方向、轴向方向各位置温度间接性获取，设置为：所述测温杆沿着真空箱的轴线方向延伸。
[0022]所述测温点为多个；
[0023]所述测温点分布方式为：
[0024]在真空箱径向方向的不同位置设置有测温点；
[0025]在真空箱周向方向的不同位置设置有测温点；
[0026]在真空箱轴线方向的不同位置设置有测温本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.用于固体法渗铬的容器，包括用于盛装渗铬剂以及零件(8)的真空箱(2)，其特征在于，还包括测温点位于所述真空箱(2)内侧的测温组件(5)。2.根据权利要求1所述的用于固体法渗铬的容器，其特征在于，所述测温组件(5)包括测温杆(51)及安装在所述测温杆(51)上的热电偶(53)；所述测温杆(51)固定于真空箱(2)的箱壁上。3.根据权利要求2所述的用于固体法渗铬的容器，其特征在于，所述测温杆(51)上热电偶(53)的数量为多个，热电偶(53)沿着所述测温杆(51)的长度方向间隔排布。4.根据权利要求2所述的用于固体法渗铬的容器，其特征在于，所述测温杆(51)上还设置有锥形段(52)，所述箱壁上设置有尺寸与锥形段(52)尺寸一致的锥形孔，所述测温杆(51)通过所述锥形段(52)嵌入所述锥形孔定位于箱壁上。5.根据权利要求4所述的用于固体法渗铬的容器，其特征在于，所述测温杆(51)通过设置在真空箱(2)外壁上的环焊缝与所述箱壁焊接连接。6....
【专利技术属性】
技术研发人员：杨顺，张力，王学良，叶林，徐静，胡宵阳，
申请(专利权)人：四川华都核设备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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