不锈钢材料渗氮去除表面钝化膜的装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115874137A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211578649.2(22)申请日2022.12.07(71)申请人中国航发长春控制科技有限公司地址130000吉林省长春市高新开发区北区天威路567号(72)发明人王凤张春瑶(74)专利代理机构安徽潍达知识产权代理事务所(普通合伙)34166专利代理师宋伟鹏(51)Int.Cl.C23C8/02(2006.01)C23G5/00(2006.01)G01B21/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称不锈钢材料渗氮去除表面钝化膜的装置及方法(57)摘要本发明公开不锈钢材料渗氮去除表面钝化膜的装置及方法，涉及不锈钢材料渗氮处理领域。该装置，包括电热炉和设置在电热炉侧面可活动抽拉开启的滑动载料台，滑动载料台的顶部设置有载料网架，载料网架的内部活动插接有多个载料抽盒，载料抽盒的上表面装载有多个不锈钢工件。该方法，通过在炉外常温环境下，采用三氯化钛溶液去除不锈钢材料表面的钝化膜，装炉前清除零件表面残留的三氯化钛溶液，减少氯化物带入到炉内，此方法既能去除材料表面钝化膜，渗氮后获得均匀一致的渗层，且又不会对局部渗氮采用镀铜防护的位置产生腐蚀导致非渗氮面漏渗问题，又能大大减少渗氮时炉内结晶粉末的产生，提高设备使用寿命。CN115874137ACN115874137A权利要求书1/2页1.不锈钢材料渗氮去除表面钝化膜的装置，包括；电热炉(1)和设置在电热炉(1)侧面可活动抽拉开启的滑动载料台(2)；其特征在于；所述滑动载料台(2)的顶部设置有载料网架(6)，所述载料网架(6)的内部活动插接有多个载料抽盒(8)，所述载料抽盒(8)的上表面装载有多个不锈钢工件(12)；所述不锈钢工件(12)包括工件主体(121)，所述工件主体(121)的顶部开设有待渗氮面(122)，所述工件主体(121)的底部开设有螺纹槽(123)，且螺纹槽(123)的内部安装有铜螺纹封堵(124)。2.根据权利要求1所述的不锈钢材料渗氮去除表面钝化膜的装置，其特征在于：所述电热炉(1)的底部固定焊接有支撑架(9)，所述支撑架(9)的侧面固定焊接有支撑条(10)，所述滑动载料台(2)的底部两侧均安装有滑轮(11)，所述滑轮(11)夹持在支撑架(9)的两侧，且滑轮(11)滚动连接在支撑条(10)的上表面。3.根据权利要求1所述的不锈钢材料渗氮去除表面钝化膜的装置，其特征在于：所述滑动载料台(2)包括滑动保温底板(21)和一体成型在滑动保温底板(21)侧面的保温盖板(22)，所述载料网架(6)固定安装在滑动保温底板(21)的上表面，所述载料网架(6)的内壁两侧均固定焊接有分隔挡条(7)，所述载料抽盒(8)的底部与分隔挡条(7)上表面相抵。4.根据权利要求3所述的不锈钢材料渗氮去除表面钝化膜的装置，其特征在于：所述滑动保温底板(21)的两侧均固定连接有密封限位条(5)，所述电热炉(1)的内底端两侧均开设有密封限位槽(4)，所述密封限位条(5)活动插接在密封限位槽(4)的内部，且电热炉(1)的外表面安装有控制温度的控制开关(3)。5.根据权利要求1‑4任一项所述的不锈钢材料渗氮去除表面钝化膜的方法，其特征在于：该方法主要是通过在炉外常温环境下，采用三氯化钛溶液去除不锈钢材料表面的钝化膜，装炉前清除零件表面残留的三氯化钛溶液，减少氯化物带入到炉内，此方法既能去除材料表面钝化膜，渗氮后获得均匀一致的渗层，且又不会对局部渗氮采用镀铜防护的位置产生腐蚀导致非渗氮面漏渗问题，又能大大减少渗氮时炉内结晶粉末的产生，提高设备使用寿命，其具体操作过程包括以下步骤；S1、镀铜处理，该方法以不锈钢工件(12)为例进行说明，该零件的内球面为待渗氮面(122)，其余为非渗氮面，首先通过在所有的非渗氮面进行镀铜防护，镀铜可采用电镀铜工艺，镀层厚度为50～60μm；S2、重点部分防护，通过在该不锈钢工件(12)的底部螺纹槽(123)安装上铜螺纹封堵(124)，进行封堵防护；S3、水玻璃处理，在完成镀铜和螺纹部分封堵后，在镀铜表面涂一层水玻璃进行双重防护，做完防护准备工作后，准备对渗氮面进行活化；S4、渗氮面活化，通过将脱脂棉塞入待渗氮面(122)中，然后将三氯化钛溶液倒入工具盒内，用针管吸入溶液将其打入脱脂棉内，活化2h后将脱脂棉去除；S5、高温渗氮，通过将不锈钢工件(12)装入载料抽盒(8)内准备渗氮，然后载料抽盒(8)插接在载料网架(6)上，此时通过滑动载料台(2)将装载有多层不锈钢工件(12)的载料网架(6)推入到电热炉(1)内部进行处理，按照传统的渗氮工艺规程规定的工艺参数进行渗氮，在渗氮结束后出炉；S6、出炉检测，通过对出炉的不锈钢