本發(fā)明涉及一種熱處理裝置及其使用方法，具體是指一種用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置及其使用方法，屬于物理試驗熱處理裝備的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

晶粒度是表征金屬晶粒大小尺寸的一種度量。而金屬材料晶粒的大小，對其加工性能、機械性能、物理性能、耐熱耐腐蝕性能都有影響。因此，在金屬性能分析中，晶粒度（也就是晶粒尺寸）的估算顯得十分重要。其中，檢測奧氏體晶粒度是指將鋼材料在奧氏體化溫度上保溫一段時間后測得的晶粒度，是表征了某種鋼晶粒長大的趨勢，晶粒長大傾向?qū)χ贫崽幚砉に嚭苤匾?/p>

對于碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）≤0.25%的碳素鋼和合金鋼，國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t6394中規(guī)定使用滲碳法對試樣進行熱處理從而形成奧氏體晶粒。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，通過滲碳法將試樣放置在規(guī)定的溫度及時間內(nèi)進行熱處理，使得試樣表面形成過共析層組織，并獲得1mm以上的滲碳層。

在工業(yè)上，采用滲碳法進行熱處理一般是使用可控氣氛和穩(wěn)定碳勢的專業(yè)滲碳爐，或是通過將試樣埋入固體滲碳劑（由木炭加促進劑組成）的固體滲碳熱處理方式進行。但是在檢驗過程中，由于實驗室一般不會配備專業(yè)滲碳爐類型的熱處理設(shè)備，而只有普通箱式熱處理電阻爐可供使用，且此等方式的運行價格也非常昂貴。另外，如果采用固體滲碳方式將易于造成滲碳的不均勻，使得試樣局部無碳或貧碳，甚至脫碳。

基于上述，為了提高檢驗效率、降低檢驗成本，目前亟需提出一種熱處理裝置及其使用方法，無需采用專業(yè)的滲碳熱處理爐，能夠在常規(guī)的箱式電阻爐中實現(xiàn)奧氏體晶粒度滲碳法的試驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置及其使用方法，能夠在常規(guī)的箱式電阻爐中實現(xiàn)奧氏體晶粒度滲碳法的試驗，可降低試驗成本，提高試驗效率；且試樣樣品的滲碳熱處理質(zhì)量良好，滲碳層均勻，滿足滲碳法的奧氏體晶粒度的檢驗要求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置，可在試樣樣品的表面形成滲碳層，包含：罐體；固體滲碳劑，設(shè)置在罐體的內(nèi)部；透氣隔板，固定設(shè)置在罐體的內(nèi)側(cè)壁上，且位于固體滲碳劑的上方，用于擺放多個彼此不接觸的試樣樣品；密封蓋，覆蓋設(shè)置在罐體的頂端，對罐體進行密封；其中，所述的固體滲碳劑包含：滲碳催化劑，鋪設(shè)在罐體的底部；活性炭，鋪設(shè)在滲碳催化劑的上方，且位于透氣隔板的下方。

所述的固體滲碳劑由30%～40%的滲碳催化劑，以及60%～70%的活性炭組成；且滲碳催化劑采用na2co3和/或baco3，使得滲碳層深度達到1mm以上。

所述的透氣隔板上均勻開設(shè)有多個大小形狀一致的透氣孔。

所述的密封蓋的外圈設(shè)置有環(huán)狀凸臺，該環(huán)狀凸臺圍繞設(shè)置在罐體的側(cè)壁頂部位置，在室溫狀態(tài)下與罐體的側(cè)壁之間為間隙配合。

所述的罐體和密封蓋均采用鎳鐵鉻高溫材料制成，在高溫狀態(tài)下，該罐體的側(cè)壁與密封蓋的環(huán)狀凸臺之間為過盈配合。

本發(fā)明還提供一種用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置的使用方法，包含以下步驟：

s1、將固體滲碳劑中的滲碳催化劑鋪設(shè)在罐體的底部；將固體滲碳劑中的活性炭鋪設(shè)在滲碳催化劑的上方，且位于透氣隔板的下方；將多個試樣樣品彼此不接觸的擺放在透氣隔板上；將密封蓋覆蓋設(shè)置在罐體的頂端進行密封；

s2、將用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置放入箱式電阻爐內(nèi)；在高溫狀態(tài)時，位于罐體底層的滲碳催化劑分解出的co2與位于其上方的活性炭發(fā)生反應(yīng)，合成co并通過透氣隔板在試樣樣品周圍形成穩(wěn)定的碳勢氣氛，模擬氣氛滲碳的方式，在試樣樣品的表面形成滲碳層，完成奧氏體晶粒度的滲碳法試驗。

所述的s1中，固體滲碳劑由30%～40%的滲碳催化劑，以及60%～70%的活性炭組成；且滲碳催化劑采用na2co3和/或baco3，使得滲碳層深度達到1mm以上。

所述的s1中，透氣隔板上均勻開設(shè)有多個大小形狀一致的透氣孔。

所述的s1中，密封蓋的外圈設(shè)置有環(huán)狀凸臺，該環(huán)狀凸臺圍繞設(shè)置在罐體的側(cè)壁頂部位置，在室溫狀態(tài)下與罐體的側(cè)壁之間為間隙配合。

所述的罐體和密封蓋均采用鎳鐵鉻高溫材料制成；所述的s2中，在高溫狀態(tài)下，罐體的側(cè)壁與密封蓋的環(huán)狀凸臺之間為過盈配合。

本發(fā)明所提供的用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置及其使用方法，能夠在常規(guī)的箱式電阻爐中實現(xiàn)奧氏體晶粒度滲碳法的試驗，能夠降低試驗成本，提高試驗效率；且利用本發(fā)明處理的奧氏體晶粒度試樣樣品的滲碳熱處理質(zhì)量良好，滲碳層均勻，可以在表面獲得過共析層組織，不會造成試樣樣品局部無碳、貧碳及脫碳的現(xiàn)象，且滲碳層深度達到1mm以上，完全滿足滲碳法的奧氏體晶粒度的檢驗要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置的剖面示意圖；

圖2為本發(fā)明中的透氣隔板的俯視示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合圖1～圖2，詳細說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。

如圖1所示，為本發(fā)明提供的用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置，可在試樣樣品5的表面形成滲碳層，包含：罐體1；固體滲碳劑，設(shè)置在罐體1的內(nèi)部；透氣隔板4，固定設(shè)置在罐體1的內(nèi)側(cè)壁上，且位于固體滲碳劑的上方，用于擺放多個試樣樣品5；密封蓋6，覆蓋設(shè)置在罐體1的頂端，對罐體1進行密封；其中，所述的固體滲碳劑包含：滲碳催化劑2，鋪設(shè)在罐體1的底部；活性炭3，鋪設(shè)在滲碳催化劑2的上方，且位于透氣隔板4的下方。

如圖2所示，所述的透氣隔板4上均勻開設(shè)有多個大小形狀一致的透氣孔41。本實施例中，透氣隔板4上的每個透氣孔41的形狀均為六角形，且兩兩相鄰的透氣孔41之間的間隔均相等。當(dāng)然，在其他優(yōu)選的實施例中，該透氣孔41的形狀并不局限于此，其也能夠為圓形，或橢圓形，或正方形等其他各種形狀。

所述的密封蓋6的外圈設(shè)置有環(huán)狀凸臺61，該環(huán)狀凸臺61圍繞設(shè)置在罐體1的側(cè)壁頂部位置，在室溫狀態(tài)下與罐體1的側(cè)壁之間為間隙配合，以便于拆卸裝配。

所述的罐體1和密封蓋6均采用鎳鐵鉻高溫材料制成，利用鎳鐵鉻高溫材料具有熱膨脹系數(shù)高的特點，在高溫狀態(tài)下，該罐體1的側(cè)壁與密封蓋6的環(huán)狀凸臺61之間將由間隙配合變?yōu)檫^盈配合，從而實現(xiàn)相對的密封效果。

所述的擺放在透氣隔板4上的各個試樣樣品5彼此之間相互不可接觸，否則將影響奧氏體晶粒度滲碳法的試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

所述的固體滲碳劑由30%～40%的滲碳催化劑2，以及60%～70%的活性炭3組成；且滲碳催化劑2采用na2co3和/或baco3，使得滲碳層深度達到1mm以上。

本發(fā)明還提供一種用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置的使用方法，包含以下步驟：

s1、如圖1所示，將固體滲碳劑中的滲碳催化劑2鋪設(shè)在罐體1的底部；將固體滲碳劑中的活性炭3鋪設(shè)在滲碳催化劑2的上方，且位于透氣隔板4的下方；將多個試樣樣品5彼此不接觸的擺放在透氣隔板4上；將密封蓋6覆蓋設(shè)置在罐體1的頂端進行密封；

s2、將用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置放入常規(guī)的箱式電阻爐內(nèi)；在高溫狀態(tài)時，位于罐體1底層的滲碳催化劑2分解出的co2與位于其上方的活性炭3發(fā)生反應(yīng)，合成co并通過透氣隔板4在試樣樣品5周圍形成穩(wěn)定的碳勢氣氛，模擬氣氛滲碳的方式，在試樣樣品5的表面形成滲碳層，完成奧氏體晶粒度的滲碳法試驗。

所述的s1中，固體滲碳劑由30%～40%的滲碳催化劑2，及60%～70%的活性炭3組成；且滲碳催化劑2采用na2co3和/或baco3，使得滲碳層深度達到1mm以上。

在本發(fā)明的多個優(yōu)選實施例中，固體滲碳劑可由30%的baco3和70%的活性炭組成，使得滲碳層深度達到1.15mm?；蛘撸腆w滲碳劑可由40%的baco3和60%的活性炭組成，使得滲碳層深度達到1.58mm?；蛘?，固體滲碳劑可由30%的na2co3和70%的活性炭組成，使得滲碳層深度達到1.65mm?；蛘?，固體滲碳劑可由40%的na2co3和60%的活性炭組成，使得滲碳層深度達到2.05mm。或者，固體滲碳劑可由20%的baco3、20%的na2co3和60%的活性炭組成，使得滲碳層深度達到2.01mm。

如圖2所示，所述的s1中，透氣隔板4上均勻開設(shè)有多個大小形狀一致的透氣孔41。

所述的s1中，密封蓋6的外圈設(shè)置有環(huán)狀凸臺61，該環(huán)狀凸臺61圍繞設(shè)置在罐體1的側(cè)壁頂部位置，在室溫狀態(tài)下與罐體1的側(cè)壁之間為間隙配合，便于拆卸裝配。

所述的罐體1和密封蓋6均采用鎳鐵鉻高溫材料制成；所述的s2中，在高溫狀態(tài)下，罐體1的側(cè)壁與密封蓋6的環(huán)狀凸臺61之間為過盈配合，用以實現(xiàn)相對的密封效果。

基于上述，本發(fā)明所提供的用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置及其使用方法，通過將不同的固體滲碳劑（滲碳催化劑和活性炭）按照一定的比例和擺放位置，鋪設(shè)在試樣樣品下方，在相對密封的罐體空間中，在高溫下產(chǎn)生活性的碳原子，即穩(wěn)定的碳勢氣氛，模擬氣氛滲碳的方式，完成試樣樣品的奧氏體晶粒度的滲碳法試驗。并且，利用鎳鐵鉻高溫材料的熱膨脹系數(shù)高的特點，使得罐體和密封蓋在高溫狀態(tài)下為過盈配合，從而達到相對的密封效果；而在室溫狀態(tài)下恢復(fù)間隙配合，容易拆卸裝配。

因此，本發(fā)明所提供的用于奧氏體晶粒度滲碳法試驗的熱處理裝置及其使用方法，能夠在常規(guī)的箱式電阻爐中實現(xiàn)奧氏體晶粒度滲碳法的試驗，能夠降低試驗成本，提高試驗效率；利用本發(fā)明處理的奧氏體晶粒度試樣樣品的滲碳熱處理質(zhì)量良好，滲碳層均勻，可以在表面獲得過共析層組織，不會造成試樣樣品局部無碳、貧碳及脫碳的現(xiàn)象，且滲碳層深度達到1mm以上，完全滿足滲碳法的奧氏體晶粒度的檢驗要求。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。