CN205368483U - 一种渗碳层热处理装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种渗碳层热处理装置。包括：箱体；高频感应加热装置，其设置在所述上腔室内；盐浴炉，其设置在所述下腔室内；控温装置，其设置在所述箱体内，并分别与所述高频感应加热装置和盐浴炉电连接；隔板，其设置在所述上腔室和下腔室之间，用于将箱体内部划分为上下两个区域；升降控制装置，其用于承托和夹持待处理的试样，并控制试样在箱体内升降；其中，在所述隔板的中心设有供试验通过的通孔，在所述通孔处设有能够开合的盖板结构，盖板结构用于控制通孔的开闭状态。本实用新的有益效果是：能够在同一装置先对试样进行高温淬火，再进行碳原子低温分配，从而改善试样渗碳层的综合力学性能。

Description

一种渗碳层热处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种渗碳层热处理装置，具体涉及一种渗碳层热处理装置。
背景技术
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程，可以使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。但是合金渗碳层的综合力学性能还有待进一步提高，其塑韧性需要改善。由于目前应用广泛的淬火-配分热处理可以显著改善合金的综合力学性能，利用淬火-配分热处理工艺对渗碳层的微观组织和碳化物的形态、尺寸及分布进行优化与控制，从而提高渗碳层的综合力学性能。
传统的渗碳处理后的热处理方法分为直接淬火-回火、一次加热淬火-回火、二次加热淬火-回火。但传统渗碳后热处理工艺都存在一定缺点，传统的渗碳后热处理伴随较大的能源消耗，并且渗碳后热处理易造成心部基体材料的塑性降低，对工件的综合性能造成负面影响。
因此，一种能够对试样先进行高温淬火，在进行低温碳原子分配，从而改善试样渗碳层的综合力学性能的淬火-配分渗碳层热处理装置成为解决问题的关键。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种渗碳层热处理装置，能够对试样先进行高温淬火，在进行低温碳原子分配，从而改善试样渗碳层的综合力学性能。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括：
箱体，其内设置上腔室和下腔室；
高频感应加热装置，其设置在所述上腔室内，用于提供淬火过程中的高频加热；
盐浴炉，其设置在所述下腔室内，用于提供碳原子配分过程中的低温加热；
控温装置，其设置在所述箱体内，并分别与所述高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于检测箱体内不同位置的温度，并控制高频感应加热和低温盐浴加热的加热温度；
隔板，其设置在所述上腔室和下腔室之间，用于将箱体内部划分为上下两个区域；
升降控制装置，其用于承托和夹持待处理的试样，并控制试样在箱体内升降；
其中，在所述隔板的中心设有供试验通过的通孔，在所述通孔处设有能够开合的盖板结构，盖板结构用于控制通孔的开闭状态。
优选的是，所述高频感应加热装置包括：
高频电源，其设置在所述箱体的外部，用于提供高频电流；
多匝线圈，其与所述高频电源电连接，并套设在所述试样的外部，用于产生感应磁场，使所述试样表面的温度升高，实现表面淬火。
优选的是，所述盐浴炉包括：
槽体，其上部设有开口结构；
加热介质，其设置在所述槽体内部，用于传导热量加热试样；
加热件，其设置在箱体下部箱壁与所述槽体之间，用于加热槽体及其内部的加热介质。
优选的是，所述控温装置包括：
多个测温装置，其均布设置在箱体内，用于测量箱体内各处温度；
控制器，其设置在所述箱体的外部，并分别于所述多个测温装置、高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于根据多个测温装置测量的数值，控制高频感应加热装置和盐浴炉的加热温度。
优选的是，所述测温装置为热电偶。
优选的是，所述升降装置包括：
夹具，其用于夹持所述试样；
牵引绳，其一端与所述夹具连接，另一端与卷盘连接，用于带动所述夹具和试样升降；
卷盘，其设置所述箱体的顶部，用于缠紧和放松所述牵引绳；
步进电机，其输出轴与所述卷盘键连接，用于带动带动卷盘缠紧和放松所述牵引绳。
优选的是，还包括：
计时装置，其设置在所述箱体的外侧，并分别于所述高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于控制高频感应加热装置和盐浴炉的加热时间。
优选的是，所述盖板结构包括：
第一盖板和第二盖板，其镜像设置，用于覆盖所述通孔；
第一丝杆和第二丝杠，其分别固设在所述第一盖板和第二盖板的外侧，用于带动第一盖板和第二盖板运动；
第一螺母和第二螺母，其分别套设在所述第一丝杆和第二丝杠，用于带动带动第一丝杠和第二丝杠运动。
优选的是，在所述隔板上设有与所述第一盖板和第二盖板相匹配的滑槽。
优选的是，在所述箱体的外部设有保温层。
本实用新型的有益效果是：1、能够在同一装置先对试样进行高温淬火，再进行碳原子低温分配，从而改善试样渗碳层的综合力学性能；2、采用高频感应加热装置对试样进行淬火处理，能够有效地节约能源消耗，并且防止试样心部基体材料的塑性降低，对工件的综合性能造成负面影响。
附图说明
图1是本实用新型一种渗碳层热处理装置在安装状态的示意图；
图2是本实用新型隔板的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-2所示，本实用新型的一种实现形式，箱体110呈长方体，有金属材料制成。在箱体110内设置上腔室和下腔室。作为一种优选，在所述箱体110外部设有保温层。
高频感应加热装置设置在所述上腔室内，用于提供淬火过程中的高频加热。作为一种优选，所述高频感应装置包括：高频电源122和多匝线圈121。高频电源122设置在所述箱体110的外部，用于提供高频电流；多匝线圈121，与所述高频电源122通过导线123电连接，并套设在所述试样的外部，用于产生感应磁场，使所述试样2表面的温度升高，实现表面淬火。
盐浴炉设置在所述下腔室内，用于提供碳原子配分过程中的低温加热。作为一种优选，所述盐浴炉包括：槽体131、加热件132和加热介质133。槽体131呈长方体桶状结构，有金属材料制成。在所述槽体131的上部设有开口结构，槽体131内部具有容纳空间，用于所述加热介质133。加热介质133设置在所述槽体内部，用于传导热量加热试样。所述加热介质为熔融盐液。加热件132设置在箱体110的下部箱壁与所述槽体131之间，用于加热槽体131及其内部的加热介质132。作为一种优选，所述加热件132为电阻丝。
控温装置设置在所述箱体110内，并分别与所述高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于检测箱体110内不同位置的温度，并控制高频感应加热和低温盐浴加热的加热温度。作为一种优选，所述控温装置包括：多个测温装置141和控制器。其中，多个测温装置141均布设置在箱体110内，用于测量箱体110内各处温度。作为一种优选，所述上腔室和下腔室内分别设有两个测温装置141。作为进一步优选，所述测温装置141为热电偶。控制器，其设置在所述箱体110的外部，并分别于所述多个测温装置141、高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于根据多个测温装置测量的数值，控制高频感应加热装置和盐浴炉的加热温度。
隔板151设置在所述上腔室和下腔室之间，用于将箱体110内部划分为上下两个区域。其中，在所述隔板151的中心设有供试验通过的通孔151a，在所述通孔151a处设有能够开合的盖板结构，盖板结构用于控制通孔的开闭状态。作为一种优选，所述盖板结构包括：第一盖板152a、第二盖板152b、第一丝杆153a、第二丝杠153b、第一螺母154a和第二螺母154b。其中，所述第一盖板152a和第二盖板152b呈长方形板状结构，由四氟乙烯材料制成，第一盖板152a和第二盖板152b镜像设置，用于覆盖所述通孔151a；第一丝杆153a和第二丝杠153b分别固设在所述第一盖板152a和第二盖板152b的外侧，用于带动第一盖板152a和第二盖板152b运动。第一螺母154a和第二螺母154b分别套设在所述第一丝杆153a和第二丝杠153b，第一螺母154a和第二螺母154b分别用于带动带动第一丝杆153a和第二丝杠153b。
升降控制装置用于承托和夹持待处理的试样，并控制试样在箱体110内升降。作为一种优选，所述升降控制装置包括：夹具161、牵引162、卷盘163和步进电机164。其中，夹具161用于夹持所述试样2；作为一种优选，所述夹具161为弹簧夹。牵引绳162的一端与所述夹具161连接，另一端与卷盘163连接，用于带动所述夹具161和试样2升降。卷盘163设置所述箱体110的顶部，用于缠紧和放松所述牵引绳162。步进电机164设置所述箱体110的顶部，步进电机164的输出轴与所述卷盘163的中心键连接，用于带动带动卷盘163缠紧和放松所述牵引绳162。
在使用过程中，首先，通过夹具161将试样2固定，在通过调整牵引绳162的长度使试样悬挂在所述多匝线圈121的中心。开动高频电源122，使多匝线圈121内产生感应磁场，使所述试样2表面的温度升高，实现表面淬火。同时通过测温装置141测量淬火温度，并将测量的温度与预定温度相比对，通过控制器控制淬火温度。淬火结束后，旋转第一螺母154a和第二螺母154b，带动第一丝杆153a和第二丝杠153b转动，从而带动第一盖板152a和第二盖板152b向两侧打开，使隔板151上的通孔151a打开。再通过步进电机带动卷盘163，使牵引绳162放长，使试样2浸没在所述加热介质中，进行低温碳原子分配。在此过程中，通过测温装置141测量加热介质的温度，并将测量的温度与预定温度相比对，通过控制器控制低温碳原子分配的温度。
在另一个实施例中，所述高频感应加热装置包括：高频电源122和多匝线圈121。高频电源122设置在所述箱体110的外部，用于提供高频电流；多匝线圈121，与所述高频电源122通过导线123电连接，并套设在所述试样的外部，用于产生感应磁场，使所述试样2表面的温度升高，实现表面淬火。
在另一个实施例中，所述盐浴炉包括：槽体131、加热件132和加热介质133。槽体131呈长方体桶状结构，有金属材料制成。在所述槽体131的上部设有开口结构，槽体131内部具有容纳空间，用于所述加热介质133。加热介质133设置在所述槽体内部，用于传导热量加热试样。所述加热介质为熔融盐液。加热件132设置在箱体110的下部箱壁与所述槽体131之间，用于加热槽体131及其内部的加热介质132。作为一种优选，所述加热件132为电阻丝。
在另一个实施例中，所述控温装置包括：多个测温装置141和控制器。其中，多个测温装置141均布设置在箱体110内，用于测量箱体110内各处温度。作为一种优选，所述上腔室和下腔室内分别设有两个测温装置141。作为进一步优选，所述测温装置141为热电偶。控制器，其设置在所述箱体110的外部，并分别于所述多个测温装置141、高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于根据多个测温装置测量的数值，控制高频感应加热装置和盐浴炉的加热温度。
在另一个实施例中，所述测温装置141为热电偶。
在另一个实施例中，所述升降装置包括：夹具161、牵引162、卷盘163和步进电机164。其中，夹具161用于夹持所述试样2；作为一种优选，所述夹具161为弹簧夹。牵引绳162的一端与所述夹具161连接，另一端与卷盘163连接，用于带动所述夹具161和试样2升降。卷盘163设置所述箱体110的顶部，用于缠紧和放松所述牵引绳162。步进电机164设置所述箱体110的顶部，步进电机164的输出轴与所述卷盘163的中心键连接，用于带动带动卷盘163缠紧和放松所述牵引绳162。
在另一个实施例中，还包括：
计时装置设置在所述箱体110的外侧，并分别于所述高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于控制高频感应加热装置和盐浴炉的加热时间。
在另一个实施例中，所述盖板结构包括：第一盖板152a、第二盖板152b、第一丝杆153a、第二丝杠153b、第一螺母154a和第二螺母154b。其中，所述第一盖板152a和第二盖板152b呈长方形板状结构，由四氟乙烯材料制成，第一盖板152a和第二盖板152b镜像设置，用于覆盖所述通孔151a；第一丝杆153a和第二丝杠153b分别固设在所述第一盖板152a和第二盖板152b的外侧，用于带动第一盖板152a和第二盖板152b运动。第一螺母154a和第二螺母154b分别套设在所述第一丝杆153a和第二丝杠153b，第一螺母154a和第二螺母154b分别用于带动带动第一丝杆153a和第二丝杠153b。
在另一个实施例中，在所述隔板151上设有与所述第一盖板152a和第二盖板152b相匹配的滑槽151b。滑槽151b限定了第一盖板152a和第二盖板152b的滑动方向，防止第一盖板152a和第二盖板152b错位。
优选的是，在所述箱体的外部设有保温层。作为一种优选，所述保温层由聚苯乙烯材料制成。
如上所述本实用新型一种渗碳层热处理装置，能够在同一装置先对试样进行高温淬火，再进行碳原子低温分配，从而改善试样渗碳层的综合力学性能；采用高频感应加热装置对试样进行淬火处理，能够有效地节约能源消耗，并且防止试样心部基体材料的塑性降低，对工件的综合性能造成负面影响。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种渗碳层热处理装置，其特征在于，包括：
箱体，其内设置上腔室和下腔室；
高频感应加热装置，其设置在所述上腔室内，用于提供淬火过程中的高频加热；
盐浴炉，其设置在所述下腔室内，用于提供碳原子配分过程中的低温加热；
控温装置，其设置在所述箱体内，并分别与所述高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于检测箱体内不同位置的温度，并控制高频感应加热和低温盐浴加热的加热温度；
隔板，其设置在所述上腔室和下腔室之间，用于将箱体内部划分为上下两个区域；
升降控制装置，其用于承托和夹持待处理的试样，并控制试样在箱体内升降；
其中，在所述隔板的中心设有供试验通过的通孔，在所述通孔处设有能够开合的盖板结构，盖板结构用于控制通孔的开闭状态。
2.根据权利要求1所述的渗碳层热处理装置，其特征在于，所述高频感应加热装置包括：
高频电源，其设置在所述箱体的外部，用于提供高频电流；
多匝线圈，其与所述高频电源电连接，并套设在所述试样的外部，用于产生感应磁场，使所述试样表面的温度升高，实现表面淬火。
3.根据权利要求1或2所述的渗碳层热处理装置，其特征在于，所述盐浴炉包括：
槽体，其上部设有开口结构；
加热介质，其设置在所述槽体内部，用于传导热量加热试样；
加热件，其设置在箱体下部箱壁与所述槽体之间，用于加热槽体及其内部的加热介质。
4.根据权利要求3所述的渗碳层热处理装置，其特征在于，所述控温装置包括：
多个测温装置，其均布设置在箱体内，用于测量箱体内各处温度；
控制器，其设置在所述箱体的外部，并分别于所述多个测温装置、高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于根据多个测温装置测量的数值，控制高频感应加热装置和盐浴炉的加热温度。
5.根据权利要求4所述的渗碳层热处理装置，其特征在于：所述测温装置为热电偶。
6.根据权利要求5所述的渗碳层热处理装置，其特征在于，所述升降装置包括：
夹具，其用于夹持所述试样；
牵引绳，其一端与所述夹具连接，另一端与卷盘连接，用于带动所述夹具和试样升降；
卷盘，其设置所述箱体的顶部，用于缠紧和放松所述牵引绳；
步进电机，其输出轴与所述卷盘键连接，用于带动带动卷盘缠紧和放松所述牵引绳。
7.根据权利要求1或2所述的渗碳层热处理装置，其特征在于，还包括：
计时装置，其设置在所述箱体的外侧，并分别于所述高频感应加热装置和盐浴炉电连接，用于控制高频感应加热装置和盐浴炉的加热时间。
8.根据权利要求1或2所述的渗碳层热处理装置，其特征在于，所述盖板结构包括：
第一盖板和第二盖板，其镜像设置，用于覆盖所述通孔；
第一丝杆和第二丝杠，其分别固设在所述第一盖板和第二盖板的外侧，用于带动第一盖板和第二盖板运动；
第一螺母和第二螺母，其分别套设在所述第一丝杆和第二丝杠，用于带动带动第一丝杠和第二丝杠运动。
9.根据权利要求8所述的渗碳层热处理装置，其特征在于：在所述隔板上设有与所述第一盖板和第二盖板相匹配的滑槽。
10.根据权利要求1或2所述的渗碳层热处理装置，其特征在于：在所述箱体的外部设有保温层。
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