一种提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113046681A(43)申请公布日2021.06.29(21)申请号201911378057.4(22)申请日2019.12.27(71)申请人有研工程技术研究院有限公司地址101407北京市怀柔区雁栖经济开发区兴科东大街11号(72)发明人闫晓东狄崇庆叶蔚(74)专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司11100代理人刘徐红(51)Int.Cl.C23C8/20(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置及方法(57)摘要本发明涉及一种提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置及方法，属于钽及钽合金化学热处理技术领域，包括支撑系统、隔热系统、气源系统和抽气系统；隔热系统分别与气源系统和抽气系统相连接；支撑系统包括真空渗碳炉、支撑架和工作台，真空渗碳炉和工作台之间通过隔热系统相连接；隔热系统为隔热层；气源系统和抽气系统均与隔热层相连接；支撑架放置在工作台上，工作台放置在导轨上。本发明的装置及方法提高了复杂空腔结构工件以及带盲孔工件不同部位渗碳层均匀性，特别是改善工件内腔由于气体流动不充分而造成渗层较层薄的现象，提高了渗碳后工件的使用性能及服役寿命。CN113046681ACN113046681A权利要求书1/1页1.一种提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置，其特征在于：包括支撑系统、隔热系统、气源系统和抽气系统；隔热系统分别与气源系统和抽气系统相连接；支撑系统包括真空渗碳炉、支撑架和工作台，真空渗碳炉和工作台之间通过隔热系统相连接；隔热系统为隔热层；气源系统和抽气系统均与隔热层相连接；支撑架放置在工作台上，工作台放置在导轨上。2.根据权利要求1所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置，其特征在于：所述支撑架为三角带支撑架，所述三角带支撑架的中部设有弧状凹槽。3.根据权利要求2所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置，其特征在于：所述隔热层由2-6层石墨毡隔热材料构成。4.根据权利要求3所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置，其特征在于：所述气源系统包括送气管道、分支进气管道和可拆卸式延伸进气管道，所述送气管道为上下左右四个送气管道，所述可拆卸式延伸进气管道包括三个可拆卸式延伸进气管道，所述分支进气管道为120个，均匀分布在隔热层四周。5.根据权利要求4所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置，其特征在于：所述气源系统还包括独立送气管道。6.根据权利要求5所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置，其特征在于：所述可拆卸式延伸进气管道直接伸入工件内部，且其端部分别设置多个喷嘴。7.根据权利要求6所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置，其特征在于：所述抽气系统为抽气管道，设置在隔热层的一侧，外部直接连通真空泵，抽气管道另一端与可拆卸式延伸进气管道相连接。8.根据权利要求7所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置，其特征在于：所述工作台表面的不同位置设置若干等直径圆孔。9.根据权利要求1-8中任一项所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置的应用，其步骤如下：(1)渗碳气体通过管路连接气源系统，通过气源系统进入真空渗碳炉内部，通过流动与工件表面接触；(2)通过可拆卸移动式延伸进气管道直接进入工件内空腔；(3)抽气系统的开启使内部气体充入的同时能快速被抽出，使内部气体保持流动并始终为新鲜气体。10.根据权利要求9所述的提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置的应用，其特征在于：当工件是具有复杂空腔结构工件时，开启独立送气管道的气阀，气流量与其他4路气流量相同；当工件是带盲孔坩埚工件时，关闭左侧及上部的可拆卸移动式延伸进气管道，开启右侧可拆卸移动式延伸进气管道的气阀，独立送气管道的气流量设置大于其他4路气流量。2CN113046681A说明书1/6页一种提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置及方法技术领域[0001]本发明涉及一种提高空腔工件渗碳层厚度均匀性的装置及方法，具体涉及一种提高具有空腔或盲孔钽制工件渗碳层均匀性的装置及方法，属于钽及钽合金化学热处理技术领域。背景技术[0002]钽及钽合金制品具有优异的耐高温性能和抗热震性，可用做高温化学过程需要的各种器具，包括熔炼模具、坩埚、搅拌棒等。对于有腐蚀性或对钽浸润性能好的熔融态金属，在化学处理过程常会粘附在钽容器的表面，在高温长时间接触中侵蚀容器材料的晶界，并沿晶界渗入，导致容器变脆，出现裂纹，严重情况下，发生破裂，导致容器报废，同时对物料造成污染。[0003]目前，已通过真空渗碳热处理，对钽制容器进行表面渗碳，在工件表面形成具有阻挡性能的碳化物表面层，可以降低与目标金属的浸润性，同时具有抗热震性能及抗液态金属的高温腐蚀，渗碳处理后的容器材料可以循环使用多个周