專利名稱：氣體氮化的催滲裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
氣體氮化的催滲裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于金屬材料熱處理領(lǐng)域，特別涉及一種氣體滲氮的催滲裝置。背景技術(shù)：
不銹鋼一般通過滲氮處理以獲得優(yōu)良的表面性能，如獲得較高的表面硬度和較好的耐腐蝕性能。但是，不銹鋼表層很容易形成致密的氧化膜，會阻止氮的滲入。當(dāng)前解決這個難題有多種方法，如氯化氨除膜法、化學(xué)劑表面活化法、電解氣相催滲法等，其中氯化氨除膜法由于不需要復(fù)雜的裝置或設(shè)備，使用簡單方便，是目前使用較多的方法。氯化氨除膜法的原理是將氯化氨和不銹鋼工件一起置于氮化爐中加熱，當(dāng)達(dá)到一定溫度時，氯化氨快速分解出氯離子，氯離子會和氧化膜反應(yīng)形成金屬氧化物，達(dá)到了破除氧化膜的作用。但是由于發(fā)生滲氮反應(yīng)的溫度更高，當(dāng)爐溫達(dá)到滲氮反應(yīng)的溫度時，爐內(nèi)幾乎不再有氯離子存在，使得此法作用時間過于短暫，導(dǎo)致氮化出來的不銹鋼工件表面氮化層很不均勻，形成的氮化層也較薄。

實用新型內(nèi)容基于此，有必要提供一種能有效降低氯離子擴(kuò)散速度的氣體氮化的催滲裝置。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種氣體氮化的催滲裝置，其包括器皿和設(shè)置于器皿內(nèi)的氯化氨，所述器皿包括至少兩個杯體，所述至少兩個杯體大小不同并依次相互倒置，所述氯化氨位于最小的杯體內(nèi)，并且相鄰的兩個杯體之間至少局部緊鄰而形成間隙。所述氣體氮化的催滲裝置進(jìn)一步包括填充于器皿內(nèi)的石英砂。所述器皿包括2個 6個杯體，任意相鄰的兩個杯體分別為位于里面的內(nèi)層杯體及位于外面的外層杯體，所述內(nèi)層杯體及外層杯體均設(shè)置有杯底、杯壁及杯口，所述內(nèi)層杯體的杯口緊鄰?fù)鈱颖w的杯底，所述間隙設(shè)置于內(nèi)層杯體的杯口與外層杯體的杯底之間。所述杯體均為圓柱體形，所述內(nèi)層杯體的高度及直徑均小于相鄰的外層杯體，所述內(nèi)層杯體能完全收容于相鄰的外層杯體內(nèi)。所述杯體為陶瓷杯或玻璃杯等耐高溫和耐腐蝕的杯體。所述石英砂被所述至少兩個杯體的杯壁和杯底間隔成多層，每一層的厚度為30 毫米 60毫米。所述石英砂的粒度為80目 200目。所述氯化氨作為催化劑使用，并且其放置量為每立方米有效杯體容積10克 20克。本實用新型的有益效果如下所述器皿包括至少兩個杯體，所述至少兩個杯體大小不同并依次相互倒置，所述氯化氨位于最小的杯體內(nèi)，并且相鄰的兩個杯體之間至少局部緊鄰而形成間隙，可有效延長氯離子擴(kuò)散途徑，從而降低氯離子擴(kuò)散速度。
圖1為本實施方式一種氣體氮化的催滲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實施方式公開了一種氣體氮化的催滲裝置100，其包括器皿10和設(shè)置于器皿10 內(nèi)的氯化氨20，所述器皿10包括至少兩個杯體，所述至少兩個杯體大小不同并依次相互倒置，所述氯化氨20位于最小的杯體內(nèi)，并且相鄰的兩個杯體之間至少局部緊鄰而形成間隙。所述氣體氮化的催滲裝置100進(jìn)一步包括填充于器皿內(nèi)的石英砂30。所述器皿10包括2個 6個杯體，任意相鄰的兩個杯體分別為位于里面的內(nèi)層杯體及位于外面的外層杯體，所述內(nèi)層杯體及外層杯體均設(shè)置有杯底、杯壁及杯口，所述內(nèi)層杯體的杯口緊鄰?fù)鈱颖w的杯底，所述間隙設(shè)置于內(nèi)層杯體的杯口與外層杯體的杯底之間。所述杯體均為圓柱體形，所述內(nèi)層杯體的高度及直徑均小于相鄰的外層杯體，所述內(nèi)層杯體能完全收容于相鄰的外層杯體內(nèi)。以下以杯體的數(shù)量為4個為例具體說明。請參圖1，所述器皿10包括由內(nèi)向外依次設(shè)置的第一杯體11、第二杯體12、第三杯體13及第四杯體14。所述第一杯體11相對于第二杯體12為內(nèi)層杯體，而第二杯體12相對于第一杯體11為外層杯體，并以此類推。所述第一至第四杯體均為圓柱體形，均設(shè)置有杯底、杯壁及杯口。所述第一杯體11的高度和直徑均小于第二杯體12并倒置于第二杯體 12內(nèi)，所述第一杯體11的杯口緊鄰第二杯體的杯底并形成間隙。所述第二杯體12的高度和直徑均小于第三杯體13并倒置于第三杯體13內(nèi)，所述第二杯體12的杯口緊鄰第三杯體 13的杯底并形成間隙。所述第三杯體的高度和直徑均小于第四杯體14并倒置于第四杯體 14內(nèi)，所述第三杯體13的杯口緊鄰第四杯體14的杯底并形成間隙。所述第一杯體11的杯底與第三杯體13的杯體相對并間隔設(shè)置，所述第二杯體12的杯底與第四杯體14的杯底相對并間隔設(shè)置。所述第一至第四杯體的杯壁依次間隔設(shè)置。這樣，第一至第四杯體間形成有迷宮式的通道15，并且在間隙處形成通道的瓶頸151。所述氯化氨20設(shè)置于第一杯體 11內(nèi)，且一般并不完全充滿第一杯體11。所述石英砂30填充于第一至第四杯體內(nèi)，也即整個通道15內(nèi)。所述第一至第四杯體均為陶瓷杯或玻璃杯等耐高溫和耐腐蝕的杯體。所述氯化氨 20位于第一杯體11內(nèi)，所述氯化氨20的放置量為每立方米有效杯體容積10克 20克。 一般氯化氨10并不充滿整個第一杯體11，但所述氯化氨20和石英砂30會填充滿整個器皿 10，所述石英砂30被第一至第四杯體的杯底和杯壁間隔成數(shù)層，每一層的厚度為30毫米 60毫米，所述石英砂30的粒度為80目 200目。所述氯化氨20作為催化劑使用。具體使用時，將氣體氮化的催滲裝置100置于氮化爐(未圖示)中，預(yù)排氣或預(yù)抽真空后即可按正常的工藝進(jìn)行氮化。當(dāng)溫度加熱到450°C 500°C，氮化爐的排氣口會出現(xiàn)少量白煙，氯化氨20開始分解形成氯離子，由于迷宮式的通道15所起的阻礙作用，延長了氯離子的擴(kuò)散途徑，排出的煙量很少，不會堵塞排煙管道，擴(kuò)散時間可延伸到14小時 20 小時。本實施方式利用至少兩個杯體相互倒置形成迷宮式的氯離子擴(kuò)散通道15，并且設(shè)置至少一個瓶頸151，有效延長了氯離子擴(kuò)散途徑和降低了氯離子擴(kuò)散的速度，從而延長氮化時間，保證不銹鋼工件(未圖示)表面氮化層達(dá)到一定深度且均勻。所述瓶頸即相鄰杯體之間的間隙應(yīng)為盡量小，以保證阻礙氯離子快速擴(kuò)散。所述石英砂被第一至第四杯體的杯壁和杯底間隔成若干層，每一層的厚度為30毫米 60毫米，起到了減緩升溫和減緩氯離子擴(kuò)散的作用。 上述所列具體實現(xiàn)方式為非限制性的，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不偏離本實用新型范圍內(nèi)，進(jìn)行的各種改進(jìn)和變化，均屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種氣體氮化的催滲裝置，其包括器皿和設(shè)置于器皿內(nèi)的氯化氨，其特征在于所述器皿包括至少兩個杯體，所述至少兩個杯體大小不同并依次相互倒置，所述氯化氨位于最小的杯體內(nèi)，并且相鄰的兩個杯體之間至少局部緊鄰而形成間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體氮化的催滲裝置，其特征在于所述氣體氮化的催滲裝置進(jìn)一步包括填充于器皿內(nèi)的石英砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體氮化的催滲裝置，其特征在于所述器皿包括2個 6個杯體，任意相鄰的兩個杯體分別為位于里面的內(nèi)層杯體及位于外面的外層杯體，所述內(nèi)層杯體及外層杯體均設(shè)置有杯底、杯壁及杯口，所述內(nèi)層杯體的杯口緊鄰?fù)鈱颖w的杯底， 所述間隙設(shè)置于內(nèi)層杯體的杯口與外層杯體的杯底之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體氮化的催滲裝置，其特征在于所述杯體均為圓柱體形， 所述內(nèi)層杯體的高度及直徑均小于相鄰的外層杯體，所述內(nèi)層杯體能完全收容于相鄰的外層杯體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體氮化的催滲裝置，其特征在于所述杯體為陶瓷杯或玻璃杯等耐高溫和耐腐蝕的杯體。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體氮化的催滲裝置，其特征在于所述石英砂被所述至少兩個杯體的杯壁和杯底間隔成多層，每一層的厚度為30毫米 60毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體氮化的催滲裝置，其特征在于所述石英砂的粒度為80 目 200目。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體氮化的催滲裝置，其特征在于所述氯化氨作為催化劑使用，并且其放置量為每立方米有效杯體容積10克 20克。
專利摘要一種氣體氮化的催滲裝置，其包括器皿和設(shè)置于器皿內(nèi)的氯化氨，所述器皿包括至少兩個杯體，所述至少兩個杯體大小不同并依次相互倒置，所述氯化氨位于最小的杯體內(nèi)，并且相鄰的兩個杯體之間至少局部緊鄰而形成間隙，可有效延長氯離子擴(kuò)散途徑，從而降低氯離子擴(kuò)散速度。
文檔編號C23C8/24GK202284225SQ201120416679
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者徐德照 申請人:東莞市星杰熱處理有限公司