專利名稱：鋼件低溫固體滲硼表面強化處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱加工裝置及方法，尤其涉及一種熱處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
滲硼是一種用于鋼制品的化學(xué)熱處理方法，其處理目的主要是提高表面的硬度、耐磨性和耐腐蝕性。滲硼的方法很多，包括固體粉末滲硼、氣體滲硼、膏劑滲硼、鹽浴滲硼和等離子滲硼等，其中固體滲硼因具有工藝操作方便、設(shè)備使用簡單、質(zhì)量易控制等優(yōu)點，在生產(chǎn)中得到較廣泛的應(yīng)用。滲硼工藝過程是將供硼劑、活化劑、填充劑三者混合均勻，然后將工件裝入滲箱密封后加熱至一定的溫度和保溫一定的時間，然后進(jìn)行爐冷或空冷。 然而，滲硼在高溫(850 0C ^950 °C )下進(jìn)行，易使工件變形，所得滲層脆性大、易剝落，且能源消耗多，使該技術(shù)在實際應(yīng)用中受到一定限制。為了節(jié)約能源，擴(kuò)大滲硼技術(shù)的應(yīng)用范圍，低溫滲硼(鋼的A1臨界溫度以下)為人們所關(guān)注。低溫滲硼，能改善滲層性能、降低能耗和減少工件變形，并且不對基體材料的力學(xué)性能造成影響，從而把滲硼工藝應(yīng)用到熱處理后對精度與耐磨性都有特殊要求的精密零件上，進(jìn)一步擴(kuò)大滲硼工藝的應(yīng)用。低溫下由于硼原子的活性和濃度較小，滲硼裝置對密封性的要求就顯得特別高，一旦裝置的密封性不佳直接影響裝置內(nèi)滲硼環(huán)境中的硼原子濃度，降低滲硼效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種密封性好、適用于零件表面低溫滲硼強化處理的裝置及低溫固體滲硼的方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是
一種鋼件低溫固體滲硼表面強化處理裝置，該裝置包括桶形滲箱、內(nèi)蓋、石棉板和外蓋，所述滲箱上端開口，所述滲箱上口段設(shè)置有口徑略大的內(nèi)蓋固定段，所述內(nèi)蓋下平面與所述滲箱的內(nèi)蓋固定段到滲箱內(nèi)腔的臺階面相匹配，所述內(nèi)蓋外邊緣和所述滲箱內(nèi)蓋固定段的內(nèi)壁相匹配；所述內(nèi)蓋設(shè)置有把手；所述滲箱上端設(shè)置有固定法蘭，在固定法蘭上匹配設(shè)置石棉板和外蓋，所述石棉板夾設(shè)于所述外蓋和固定法蘭之間，所述外蓋和固定法蘭之間沿所述滲箱四周均勻地設(shè)置有至少3個將所述外蓋、石棉板固定在所述固定法蘭上的固定夾緊裝置。所述的固定夾緊裝置可以為匹配設(shè)置的螺栓、螺母，在所述的固定法蘭上沿所述滲箱四周均勻地設(shè)置有至少3個通孔，所述的外蓋和石棉板的相應(yīng)位置也設(shè)置有通孔，在每一組匹配設(shè)置的通孔內(nèi)設(shè)置有螺栓、螺母，通過螺栓、螺母的旋緊可拆卸地將所述外蓋和石棉板夾緊固定在所述固定法蘭上。所述內(nèi)蓋上設(shè)置的把手可以為一螺栓，所述的內(nèi)蓋上設(shè)置有與所述螺栓匹配的內(nèi)螺紋孔，所述的螺栓與內(nèi)蓋螺紋連接。同時本發(fā)明提供了一種上述處理裝置進(jìn)行低溫固體滲硼的方法在所述滲箱底部倒入一定量的固體滲硼劑，工件裝入到滲箱內(nèi)，然后再裝入有效量的固體滲硼劑；合上內(nèi)蓋；調(diào)制水玻璃泥，所述的水玻璃泥由水玻璃和耐火泥調(diào)和制成，將所述水玻璃泥涂覆到內(nèi)蓋邊緣和滲箱內(nèi)壁的結(jié)合面四周密封；將石棉板和外蓋依次置于滲箱的固定法蘭上方，通過固定夾緊裝置將所述外蓋、石棉板固定夾緊在所述固定法蘭上，進(jìn)行低溫滲硼表面強化處理。使用上述處理裝置進(jìn)行低溫固體滲硼的方法如下，在所述滲箱底部倒入一定量的固體滲硼劑，工件裝入到滲箱內(nèi)，然后再裝入有效量的固體滲硼劑；合上內(nèi)蓋；調(diào)制水玻璃泥，所述的水玻璃泥由水玻璃和耐火泥調(diào)和制成，將所述水玻璃泥涂覆到內(nèi)蓋邊緣和滲箱內(nèi)壁的結(jié)合面四周密封；將石棉板和外蓋依次置于滲箱的固定法蘭上方，通過固定夾緊裝置將所述外蓋、石棉板固定夾緊在所述固定法蘭上，進(jìn)行低溫滲硼表面強化處理。所述的水玻璃泥中水玻璃和耐火泥的混合比例為每100 ml水玻璃混合225 g耐火泥。本發(fā)明通過采取內(nèi)外蓋雙層密封方式實現(xiàn)的，內(nèi)蓋采用水玻璃泥密封，外蓋和爐殼中間夾厚石棉板，并用多個均勻分布的固定夾緊裝置密封，有效地提高了低溫滲硼表面 強化處理裝置的密封性。提高滲硼裝置的密封性可顯著提高鋼件低溫滲硼的質(zhì)量、深度和使用壽命。這種滲硼裝置可應(yīng)用于<650 1條件下低溫滲硼，對尺寸精度要求較高的模具、工具和其它一些耐磨件進(jìn)行有效的滲硼處理，獲得理想的滲硼層，提高他們的使用性能和壽命。本發(fā)明的裝置簡潔、操作方便。本發(fā)明使得我們對部分模具鋼、工具鋼可在相應(yīng)鋼種的回火溫度進(jìn)行低溫滲硼，實現(xiàn)在這些工模具的基體材料性能不受影響的條件下改善其表面性能，提高耐磨、耐熱和耐腐蝕性能，提高其服役壽命和能力。


圖I為低溫滲硼表面強化處理裝置示意圖。圖中
I、滲箱2、滲箱內(nèi)蓋3、水玻璃泥
4、短螺栓5、滲箱外蓋6、石棉板
7、夾緊螺栓8、螺帽。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。圖I示出了一種鋼件低溫固體滲硼表面強化處理裝置，包括滲箱I、內(nèi)蓋2、水玻璃泥3、短螺栓4、外蓋5、石棉板6、夾緊螺栓7、螺帽8。滲箱I采用不銹鋼鋼管和鋼板或一般鋼管和鋼板焊接制成，一般應(yīng)用10 mm鋼板較合適。短螺栓4、夾緊螺栓7和螺帽8采用不銹鋼制成。石棉板6厚度為5 15 mm。所述滲箱I上端開口，所述滲箱I上口段設(shè)置有口徑略大的內(nèi)蓋固定段，所述內(nèi)蓋2下平面與所述滲箱I的內(nèi)蓋固定段到滲箱內(nèi)腔的臺階面相匹配，所述內(nèi)蓋2外邊緣和所述滲箱內(nèi)蓋固定段的內(nèi)壁相匹配；所述內(nèi)蓋2設(shè)置有把手，所述把手為短螺栓4，所述的內(nèi)蓋2上設(shè)置有與所述短螺栓4匹配的內(nèi)螺紋通孔，所述的短螺栓與內(nèi)蓋螺紋連接，形成內(nèi)蓋2的把手；當(dāng)然所述的短螺紋結(jié)構(gòu)也可以是其它的常規(guī)形式，只要能起到內(nèi)蓋把手作用即可。所述滲箱I上端設(shè)置有固定法蘭，在固定法蘭上匹配設(shè)置石棉板6和外蓋5，所述石棉板6夾設(shè)于所述外蓋5和固定法蘭之間，所述外蓋5和固定法蘭之間沿所述滲箱I四周均勻地設(shè)置有6個將所述外蓋、石棉板固定在所述固定法蘭上的固定夾緊裝置，該固定夾緊裝置為匹配設(shè)置的螺栓、螺母，在所述的固定法蘭上沿所述滲箱I四周均勻地設(shè)置有6個通孔，所述的外蓋5和石棉板6的相應(yīng)位置也設(shè)置有通孔，在每一組匹配設(shè)置的通孔內(nèi)設(shè)置有螺栓、螺母，通過螺栓、螺母的旋緊可拆卸地將所述外蓋5和石棉板6夾緊固定在所述固定法蘭上，當(dāng)然所述的固定夾緊裝置也可以沿滲箱I四周均勻設(shè)置4個或8個，至少是3個，而螺母螺栓的結(jié)構(gòu)也可以是采用其它形式的固定夾緊裝置，只要能夾緊外蓋5密封即可。使用上述裝置進(jìn)行低溫固體滲硼時，在滲箱I底部倒入一定量的固體滲硼劑，工件裝入到滲箱I內(nèi)，然后再裝入適量的固體滲硼劑；合上內(nèi)蓋2 ;調(diào)制水玻璃泥，所述的水玻璃泥由水玻璃和耐火泥調(diào)和制成，將所述水玻璃泥3涂覆到內(nèi)蓋2邊緣和滲箱I內(nèi)壁的結(jié)合面四周密封。所述的水玻璃泥3采用每100 ml水玻璃混合225 g耐火泥，當(dāng)然也可以根據(jù)需要采用其它配比的水玻璃泥，只要水玻璃泥能起到對內(nèi)蓋2的密封作用就可以。將石棉板6和外蓋5依次置于滲箱上方，用螺栓7和螺帽8將外蓋5、石棉板6和滲箱I上的固定法蘭夾緊，將滲箱I的上口密封，則可實現(xiàn)工件低溫滲硼表面強化處理。 同樣我們采用這種裝置也可以進(jìn)行固體滲氮、氮碳共滲、碳氮共滲以及氮硼復(fù)合滲等作業(yè)。本發(fā)明如采用不銹鋼材料制作，也適用于鋼件的高溫固體滲硼，及其它固體粉末法化學(xué)熱處理改性作業(yè)。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鋼件低溫固體滲硼表面強化處理裝置，其特征在于該裝置包括桶形滲箱、內(nèi)蓋、石棉板和外蓋，所述滲箱上端開口，所述滲箱上口段設(shè)置有口徑略大的內(nèi)蓋固定段，所述內(nèi)蓋下平面與所述滲箱的內(nèi)蓋固定段到滲箱內(nèi)腔的臺階面相匹配，所述內(nèi)蓋外邊緣和所述滲箱內(nèi)蓋固定段的內(nèi)壁相匹配；所述內(nèi)蓋設(shè)置有把手；所述滲箱上端設(shè)置有固定法蘭，在固定法蘭上匹配設(shè)置石棉板和外蓋，所述石棉板夾設(shè)于所述外蓋和固定法蘭之間，所述外蓋和固定法蘭之間沿所述滲箱四周均勻地設(shè)置有至少3個將所述外蓋、石棉板固定在所述固定法蘭上的固定夾緊裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋼件低溫固體滲硼表面強化處理裝置，其特征在于所述的固定夾緊裝置為匹配設(shè)置的螺栓、螺母，在所述的固定法蘭上沿所述滲箱四周均勻地設(shè)置有至少3個通孔，所述的外蓋和石棉板的相應(yīng)位置也設(shè)置有通孔，在每一組匹配設(shè)置的通孔內(nèi)設(shè)置有螺栓、螺母，通過螺栓、螺母的旋緊可拆卸地將所述外蓋和石棉板夾緊固定在所述固定法蘭上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋼件低溫固體滲硼表面強化處理裝置，其特征在于所述內(nèi)蓋上設(shè)置的把手為一螺栓，所述的內(nèi)蓋上設(shè)置有與所述螺栓匹配的內(nèi)螺紋孔，所述的螺栓與內(nèi)蓋螺紋連接。
4.一種使用權(quán)利要求I所述的處理裝置進(jìn)行低溫固體滲硼的方法，其特征在于在所述滲箱底部倒入一定量的固體滲硼劑，工件裝入到滲箱內(nèi)，然后再裝入有效量的固體滲硼劑；合上內(nèi)蓋；調(diào)制水玻璃泥，所述的水玻璃泥由水玻璃和耐火泥調(diào)和制成，將所述水玻璃泥涂覆到內(nèi)蓋邊緣和滲箱內(nèi)壁的結(jié)合面四周密封；將石棉板和外蓋依次置于滲箱的固定法蘭上方，通過固定夾緊裝置將所述外蓋、石棉板固定夾緊在所述固定法蘭上，進(jìn)行低溫滲硼表面強化處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼件低溫固體滲硼表面強化處理裝置及方法，該裝置包括桶形滲箱，內(nèi)蓋與滲箱相匹配；滲箱上端設(shè)置有固定法蘭依次匹配設(shè)置石棉板和外蓋，外蓋和固定法蘭之間沿所述滲箱四周均勻地設(shè)置有至少3個固定夾緊裝置。使用時，裝入固體滲硼劑和工件，合上內(nèi)蓋；調(diào)制水玻璃泥、涂覆到內(nèi)蓋邊緣和滲箱內(nèi)壁的結(jié)合面四周密封；將石棉板和外蓋依次置合上，通過固定夾緊裝置加緊固定。本發(fā)明通過采取內(nèi)外蓋雙層密封方式實現(xiàn)的，內(nèi)蓋采用水玻璃泥密封，外蓋和爐殼中間夾厚石棉板，并用多個均勻分布的固定夾緊裝置密封，有效地提高了低溫滲硼表面強化處理裝置的密封性。
文檔編號C23C8/70GK102766839SQ20121022089
公開日2012年11月7日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者盧軍, 葉儉, 李響妹, 沈正元, 王 琦, 蔡紅, 馬佳明 申請人:上海市機械制造工藝研究所有限公司