用于细线材的连续渗金属装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于金属表面强化处理装置技术领域，具体涉及一种用于细线材的连续渗金属装置。
【背景技术】
[0002]线材的主要特点是断面小、长度大、对尺寸精度和表面质量要求高，常见的产品规格直径为5_?13_。线材大多用卷材机卷成盘卷供应，是用量很大的钢材品种之一，乳制后可直接用于钢筋凝土的配筋和焊接结构件，也可经再加工使用。线材生产一般通过线材轧机以热轧手段获得。单一的钢材达不到使用时的特殊要求，如:高硬度及高耐磨性等。
[0003]渗金属是指将金属或合金工件，尤其是中低碳钢放在活性介质中加热到一定温度，使工件表面与周围介质相互作用，一种或几种化学元素的原子或离子扩散并渗入工件表层，使其表面的化学成分、金相组织和综合性能发生改变，渗金属后的线材可以得到高硬度、高耐磨性、高耐蚀性，适用于特殊的工作环境。渗金属是化学热处理的一种，通过改变金属或合金表面的化学成分和组织，使其表层具有某种特殊的成分组织和性能，而材料内部则仍保持不变。这种工艺可用价格低廉的中低碳钢代替高成本的高合金钢或者其他贵重合金，既可保证零件性能，又能节约各种贵重的合金材料。
[0004]现有的大多渗金属装置是针对棒料、板零件，渗金属设备均为卧式回转炉，炉体的形式大体上分为四类:(I)分体式:由上、下炉体组合而成；(2)哈夫式:由左、右炉体组合而成；(3)轨道式:炉体利用地面轨道移位；(4)嵌双门式:炉体上设炉门，炉胆上再设有炉门。其中，前三种炉体不能将炉胆封闭加热，故会造成炉温不均衡，能量消耗大，渗金属层不均匀；后一种炉体主要针对固体粉末渗金属，需要渗金属完成后从炉胆内取出工件。对细线材的渗金属处理，一般采用液态硼砂盐浴渗金属，此时采用以上四种炉体形式会导致以下弊端:线材渗金属完成后，需要打开炉盖取出工件后才能继续下一步工艺；而此时，线材仍呈卷盘状，不利于下一步的热处理。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于细线材的连续渗金属装置，使渗金属完成后的细线材顺利单根牵出，保证了细线材直接连续进入下一工艺环节，实现了细线材的在线连续的热处理流程，提高了细线材的力学性能。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是，用于细线材的连续渗金属装置，包括有加热炉壳体和设置于加热炉壳体外的温控仪；加热炉壳体的上端设置有炉盖；加热炉壳体内设置有加热内腔，加热内腔内的底部设置有转盘，坩祸设置于转盘上，坩祸内设置有盛装细线材的线材托盘；加热内腔外壁设置有一圈电阻丝；加热炉壳体一侧壁上设置有细线材出口牵引辊；加热炉壳体的另一侧壁上设置有渗剂入口 ；加热内腔通过热电偶与温控仪连接。
[0007]本实用新型的特点还在于:
[0008]炉盖和壳体扣合密封。
[0009]细线材出口牵引辊与渗剂入口相对设置；渗剂入口的高度高于坩祸。
[0010]转盘为不锈钢转盘。
[0011]线材托盘，包括有上托板和下托板，上托板和下托板呈上、下平行设置；所述上托板和下托板之间采用四根支柱连为一体；所述上托板和下托板均呈椭圆形，且上托板的面积小于下托板；所述上托板的上表面中部设置有吊环。
[0012]加热炉壳体的内壁与加热内腔的外壁之间填充有由耐火砖和硅酸铝纤维制成的保温层。
[0013]本实用新型的有益效果在于:
[0014](I)本实用新型用于细线材的连续渗金属装置内设置有渗金属炉，该渗金属炉能整体封闭加热并保温，使得能量使用合理、热效率高、节约电能。
[0015](2)采用本实用新型用于细线材的连续渗金属装置时，由于被渗的细线材置于封闭加热的坩祸内，温度均衡，故渗层均匀，表层质量好，大大提高了细线材的力学性能。
[0016](3)本实用新型用于细线材的连续渗金属装置，通过设置于加热内腔内不锈钢转盘、坩祸和线材托盘的合理搭配，细线材在细线材出口牵引辊的牵引力作用下，通过转盘带动坩祸和线材托盘旋转，使细线材单根牵出炉体，能减少打开炉盖、取出工件这段工序，既节约了工艺时间，也实现了线材的在线连续热处理，操作简单，便于进入下一道工序。
[0017](4)采用本实用新型用于细线材的连续渗金属装置，渗金属后的线材可以得到高硬度、高耐磨性及高耐蚀性，适用于特殊的工作环境。
[0018](5)采用本实用新型用于细线材的连续渗金属装置，渗金属工艺可用价格低廉的中低碳钢代替高成本的高合金钢或者其他贵重合金，既可保证零件性能，又能节约各种贵重的合金材料。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型用于细线材的连续渗金属装置的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型用于细线材的连续渗金属装置中线材托盘结构的示意图。
[0021]图中，1.炉盖，2.细线材出口牵引辊，3.电阻丝，4.保温层，5.转盘，6.坩祸，7.细线材，8.线材托盘，9.渗剂入口，10.热电偶，11.加热炉壳体，12.温控仪，13.吊环，14.上托板，15.支柱，16.下托板。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行进详细说明。
[0023]本实用新型用于细线材的连续渗金属装置，其结构如图1所示，包括有加热炉壳体11和设置于加热炉壳体11外的温控仪12 ;加热炉壳体11的上端设置有炉盖I ;加热炉壳体11内设置有加热内腔，加热内腔内的底部设置有转盘5，坩祸6设置于转盘5上，坩祸6内设置有盛装细线材7的线材托盘8 ;加热内腔外壁设置有一圈电阻丝3 ;加热炉壳体11一侧壁上设置有细线材出口牵引辊2 ;加热炉壳体11的另一侧壁上设置有渗剂入口 9 ;加热内腔通过热电偶10与温控仪12连接。
[0024]炉盖I和加热炉壳体11能够扣合密封，以使加热内腔形成密闭空间，减少能量损失。
[0025]细线材出口牵引辊2与渗剂入口 9相对设置；渗剂入口 9的高度略高于坩祸6，渗剂(金属液)通过渗剂入口 9加入到坩祸6中。
[0026]细线材出口牵引辊2连接有发动机，依靠发动机驱动。
[0027]细线材7为钢材；渗剂为无水硼砂、氧化钒、氧化铬或铝粉。
[0028]转盘5为不锈钢转盘。
[0029]线材托盘8，如图2所示，包括有上托板14和下托板16，上托板14和下托板16呈上、下平行设置，上托板14和下托板16之间采用四根支柱15连为一体；上托板14和下托板16均呈椭圆形，且上托板14的面积小于下托板16，上托板14的上表面中部设置有吊环13ο
[0030]加热炉壳体11的内壁与加热内腔的外壁之间填充有保温层；该保温层由耐火砖和硅酸铝纤维制成。
[0031]本实用新型适用于细线材的连续渗金属装置内主要部件的作用如下:
[0032]坩祸6底部设置于转盘5上，转盘5的转动带动坩祸6和线材托盘8的转动；i甘祸6内有渗剂(金属液)，该渗剂的添加是通过加热炉壳体11侧壁上的渗剂入口 9加入的。
[0033]开启炉盖1，将坩祸6放到转盘5上，再利用线材托盘8上的吊环13将线材托盘8放到坩祸6内，转盘5采用不锈钢材料制成，注意线材托盘8和坩祸6通过夹具与转盘5固定在同一中轴线上。
[0034]细线材出口牵引辊2:细线材7在细线材出口牵引辊2的牵引力作用下，通过转盘5带动坩祸6和线材托盘8旋转，完成单根细线材7的顺利牵出，并连入下一个工艺环节的工作平台上。
[0035]电阻丝3和热电偶10:将炉盖1、渗剂入口 9和线材出口牵引辊2密封之后，通过电阻丝3加热5h?7h后，热电偶10配合测量和控制加热炉壳体11内的温度，完成对细线材7的渗金属工艺。
[0036]加热炉壳体11内设置有加热内腔形成双层结构；加热内腔外壁与加热炉壳体11内壁之间用耐火砖和硅酸铝纤维高效保温材料填充，配合加热内腔外壁的电阻丝3加热，即加热和保温作用为一体。
[0037]本实用新型适用于细线材的连续渗金属装置的工作过程如下:
[0038]先将细线材7卷绕到线材托盘8上，然后将线材托盘8放入坩祸6中，通过渗剂入口 9往坩祸6中加入渗剂；然后将炉盖I和渗剂入口 9密封之后，用电阻丝3加热、热电偶10测量和控制加热炉壳体11内腔的温度，完成对细线材7的渗金属工艺过程。
[0039]本实用新型适用于细线材的连续渗金属装置，能够使渗金属完成后的细线材顺利单根牵出，保证了细线材直接连续进入下一个工艺环节，实现了细线材的在线连续的热处理流程，操作简单，缩短了工艺时间，也大大提高了细线材的力学性能。
【主权项】
1.用于细线材的连续渗金属装置，其特征在于，包括有加热炉壳体(11)和设置于加热炉壳体(11)外的温控仪(12)； 所述加热炉壳体(11)的上端设置有炉盖(I); 所述加热炉壳体(11)内设置有内腔，所述内腔的底部设置有转盘(5)，所述转盘(5)上设置有坩祸(6)，所述坩祸(6)内设置有盛装细线材(7)的线材托盘(8);所述内腔外设置有一圈电阻丝(3); 所述加热炉壳体(11) 一侧壁上设置有细线材出口牵引辊(2);加热炉壳体(11)的另一侧壁上设置有渗剂入口(9)； 所述加热炉壳体(11)的内腔通过热电偶(10)与温控仪(12)连接。
2.根据权利要求1所述的用于细线材的连续渗金属装置，其特征在于，所述炉盖(I)和壳体(11)扣合密封。
3.根据权利要求1所述的用于细线材的连续渗金属装置，其特征在于，所述细线材出口牵引辊⑵与渗剂入口(9)相对设置； 所述渗剂入口(9)的高度高于坩祸(6)。
4.根据权利要求1所述的用于细线材的连续渗金属装置，其特征在于，所述转盘(5)为不锈钢转盘。
5.根据权利要求1所述的用于细线材的连续渗金属装置，其特征在于，所述线材托盘(8)，包括有上托板(14)和下托板(16)，上托板(14)和下托板(16)呈上、下平行设置；所述 上托板(14)和下托板(16)之间采用四根支柱(15)连为一体；所述上托板(14)和下托板(16)均呈椭圆形，且上托板(14)的面积小于下托板(16); 所述上托板(14)的上表面中部设置有吊环(13)。
6.根据权利要求1所述的用于细线材的连续渗金属装置，其特征在于，所述加热炉壳体(11)的内壁与加热内腔的外壁之间填充有由耐火砖和硅酸铝纤维制成的保温层。
【专利摘要】本实用新型公开的用于细线材的连续渗金属装置，包括有加热炉壳体和设置于加热炉壳体外的温控仪；加热炉壳体的上端设置有炉盖；加热炉壳体内设置有加热内腔，加热内腔内的底部设置有转盘，坩埚设置于转盘上，坩埚内设置有盛装细线材的线材托盘；加热内腔外壁设置有一圈电阻丝；加热炉壳体一侧壁上设置有细线材出口牵引辊；加热炉壳体的另一侧壁上设置有渗剂入口；加热内腔通过热电偶与温控仪连接。本实用新型用于细线材的连续渗金属装置，使渗金属完成后的细线材顺利单根牵出，保证了细线材直接连续进入个工艺环节，实现了细线材的在线连续的热处理流程，也大大提高了细线材的力学性能。
【IPC分类】C23C10-28
【公开号】CN204589284
【申请号】CN201520141189
【发明人】屈银虎, 蒙青, 王凤, 王翔, 尚润琪, 刘新峰
【申请人】西安工程大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年3月12日