雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置的製作方法

2023-05-27 06:34:06

專利名稱：雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及雙排稀土滲碳爐料盤布置，具體涉及雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置
背景技術：
目前，現有的雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤的II區段是均熱區，單排有4個料盤， 加熱功率為100KW。由於由前面I區段推過來的工件溫度為860 880°C，相對於II區段溫度910 920°C偏低，加上該區段料盤數量相對較多(與I區段200KW、4個料盤相比)，因此該區段長度相對顯得偏短一些，加熱功率也偏低一些，導致工件加熱速度較慢，爐內滲碳氣氛和碳勢恢復也慢，使推料周期加長，單排(計算)周期為80 90分鐘；IV區段為擴散區， 單排只有4個料盤，致使擴散時間相對不足；V區段是降溫淬火區，該區段只有2個料盤(單排計算)，降溫區間過短，工件通過該區段時，雖然儀表顯示溫度已達到工藝要求，但實際工件的溫度還沒有降下來，致使工件出爐時，工件溫度仍高於工藝淬火溫度30 40°C，使工件滲碳淬火後的顯微組織馬氏體針粗大，殘餘奧氏體級別也超差；同時由於淬火時，工件溫度高於工藝要求溫度，導致工件的淬火變形也增大，對於齒輪來說，使其精度急劇下降，齒形、齒向變形增大，造成齒輪嚙合惡化，接觸區偏移，大大降低了齒面的承載能力，使齒面偏載，噪音增大，降低了齒輪的使用壽命，致使齒輪早期失效損壞的問題。

發明內容
本發明為了解決現有雙排連續氣體滲碳爐料盤數量使工件加熱速度慢，爐內滲碳氣氛和碳勢恢復較慢，工件淬火溫度偏高，推料周期加長，導致工件的淬火組織粗大，淬火變形也增大，精度急劇下降，齒形、齒向變形增大，造成齒輪嚙合惡化，接觸區偏移，大大降低了齒面的承載能力，使齒面偏載，噪音增大，降低了齒輪使用壽命，致使齒輪出現早期失效損壞的問題。提供了一種雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置，解決該問題的具體技術方案如下本發明的雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置，料盤以雙排計算設置48 盤，加熱區(I區)設置10盤，均熱區(II區)設置10盤，滲碳區(III區)設置10盤，擴散區(IV區)設置10盤和降溫淬火區(V區)設置7+1盤，單個料盤外形尺寸不變。本發明具有以下優點增加了雙排滲碳爐料盤的數量，即相當於加長了雙排滲碳爐體的長度。因此，增加了工件的加熱速度，加快了爐膛內滲碳氣氛和碳勢的恢復，每個周期內滲碳氣氛和碳勢的恢復時間由原來的15 20分鐘縮短到6 10分鐘；加大了均熱區段的加熱功率，由原來的100KW增大到200KW，調整了溫度控制點和碳勢控制點，使均熱區段後2盤料盤位置演變為滲碳區，這樣就相對延長了滲碳區，使滲碳區段相當於7個料盤的長度(滲碳區段設計單排為5個料盤)，這樣就可以縮短了推料周期，推料周期由原來的單排80 90分鐘縮短到55 65分鐘；增加了擴散區段的料盤數量，單排計算由原來的4盤增加到5盤，提高了擴散區的擴散速度，使擴散區的工件有了足夠的擴散時間；增加了降溫淬火區段的料盤數，單排計算由原來的2盤增加到4盤，保證了降溫淬火區內工件的溫度能夠降至工藝要求的淬火溫度，避免了馬氏體和殘餘奧氏體級別超差的弊病，優化了滲碳工件的金相組織，減小了工件的熱處理變形，提高了滲碳工件的品質。


圖1是本發明雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置圖，圖2是輻射加熱管在各區的設置圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結合圖1描述本實施方式。本實施方式的料盤1-1以雙排計算設置48盤，加熱區(I區)設置10盤，均熱區(II區)設置10盤，滲碳區(III區)設置10 盤，擴散區(IV區)設置10盤和降溫淬火區(V區)設置7+1盤，料盤外形尺寸不變。
具體實施方式
二 結合圖2描述本實施方式。本實施方式與具體實施方式
一的不同點在於它還包含有在料盤的五個區段共設置33根輻射加熱管2-1，加熱區(I區)設置九根輻射加熱管2-1，均熱區(II區)設置九根輻射加熱管2-1，滲碳區(III區)設置六根輻射加熱管2-1，擴散區(IV區)設置六根輻射加熱管2-1和降溫淬火區(V區)設置三根輻射加熱管2-1，輻射加熱管2-1在與爐體長度方向垂直，且水平設置在爐體2-2的側壁上，輻射加熱管2-1採用NP-2型號的輻射加熱管。大型輻射加熱管具有單管功率大、負荷高、管壁溫度均勻、熱強度大、變形小，高抗氧化性能，是雙排稀土滲碳爐理想的加熱元件。該輻射加熱管的使用壽命可達到M 72 個月，大大節省了雙排稀土滲碳爐的運行成本。電加熱元件和外套管是大型輻射加熱管兩大關鍵部件，電加熱元件採用 0Cr23A16CoZrRe高電阻合金絲材料拉制而成，在高溫下具有極高的抗氧化性能，同時還具有高的電阻率、高的使用溫度、比重輕、電阻溫度係數小和使用壽命高的特點。電加熱元件處於外套管中心位置，保證了其對管壁均勻的輻射，使爐膛溫度均勻一致；外套管採用 ZG4Cr25Ni20Si2熱強鋼精密離心澆鑄而成型，外套管表層組織緻密，是一層超細化奧氏體組織，從而保證了外套管的高溫強度和使用壽命，管內壁採用機械加工，保證了其尺寸精度。
具體實施方式
三結合圖1描述本實施方式。本實施方式所述的加熱區(I區)加熱功率為200KW，均熱區(II區)加熱功率也為200KW，增大了 II區段的加熱功率，由原來的100KW增大到200KW，調整了溫度控制點和碳勢控制點的位置，這樣就增加了工件的加熱速度，加快了爐內滲碳氣氛和碳勢的恢復，在每個推料周期內滲碳氣氛和碳勢的恢復時間由原來的15 20分鐘縮短到6 10分鐘，這樣可以使II區段內的後2盤料盤位置演變為滲碳區，相對增長了滲碳區；滲碳區(III區)加熱功率為100KW，布置6根輻射加熱管， 單排計算原來為5個料盤長度，現在單排相當於7個料盤長度，這樣就縮短了推料周期(生產節拍)，單排(計算)推料周期由原來的80 90分鐘縮短到55 65分鐘；擴散區(IV 區)加熱功率為100KW，布置6根輻射加熱管，單排計算該區段增加到5個料盤，這樣可以使強滲碳後的工件有了足夠的擴散時間，相對增加了擴散速度；降溫淬火區(V區)加熱功率為56KW，布置3根輻射加熱管，單排料盤數量由原來的2盤增加到4盤，這樣V區段的工件就有了足夠的降溫時間，能夠使其溫度降到工藝要求的淬火溫度，這樣就可以獲得優良、合格的淬火組織，避免了原工件淬火後馬氏體針粗大和殘餘奧氏體級別超差的弊病，優化了工件滲碳層的顯微組織，減少了工件熱處理變形，提高了工件的合格率。
本發明的雙排稀土滲碳爐重新劃分了各區段，調整了雙排滲碳爐內各區段的功率，重新布置了輻射加熱管的位置，同時也調整了爐襯拱牆的位置，詳見圖2。
權利要求
1.雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置，其特徵在於料盤(1-1)以雙排計算設置48盤，加熱區設置10盤，均熱區設置10盤，滲碳區設置10盤，擴散區設置10盤和降溫淬火區設置7+1盤。
2.根據權利要求1所述的雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置，其特徵在於它還包含有在爐膛五個區段共設置三十三根輻射加熱管，加熱區設置九根輻射加熱管0-1)，均熱區設置九根輻射加熱管(2-1)，滲碳區設置六根輻射加熱管0-1)，擴散區設置六根輻射加熱管(2-1)和降溫淬火區設置三根輻射加熱管，輻射加熱管(2-1)在與爐體長度方向垂直，且水平設置在爐體(2-2)上。
3.根據權利要求2所述的雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置，其特徵在於輻射加熱管採用NP-2型號的輻射加熱管。
全文摘要
雙排稀土連續氣體滲碳爐料盤設置及加熱裝置，它涉及雙排稀土滲碳爐料盤的數量布置。它解決了工件加熱速度較慢，爐內滲碳氣氛和碳勢恢復慢，淬火工件溫度偏高，推料周期過長，導致工件的淬火組織粗大，淬火變形增大，精度急劇下降，齒形、齒向變形增大，造成齒輪嚙合惡化，降低了齒面的承載能力，使齒面偏載，噪音增大，降低了齒輪使用壽命的問題。本發明料盤以雙排計算設置48盤，加熱區設置10個，均熱區設置10個，滲碳區設置10個，擴散區設置10個和降溫淬火區設置7+1個。本發明優化了滲碳工件的金相組織，增加了工件的加熱速度，減小了工件的熱處理變形，提高了滲碳工件的品質。
文檔編號C23C12/02GK102373402SQ20111032727
公開日2012年3月14日 申請日期2011年10月25日 優先權日2011年10月25日
發明者劉志儒, 劉成友, 李慶文, 謝飛, 金榮植, 陳雲生 申請人:吉林普雷特熱處理有限公司, 哈爾濱工業大學, 哈爾濱意鋒稀土材料開發有限公司, 哈爾濱匯隆汽車箱橋有限公司