本发明属于热处理技术领域，涉及一种真空渗氮炉，特别是一种用于高铬合金钢生产的真空渗氮炉。
背景技术：
真空热处理是指热处理工艺的全部和部分在真空状态下进行的，可实现无氧化、无脱碳、无渗碳，能够去掉工件表面的磷屑并有脱脂除气等作用，从而达到表面光亮净化的效果，热处理质量大大提高。不仅是某些特殊合金热处理的必要手段，而且在一般工程用钢的热处理中也获得应用，特别是工具、模具和精密耦件等，经真空热处理后使用寿命较一般热处理有较大的提高。
为提高金属的耐磨性，主要以获得较高的表面硬度，一般渗氮后工件表面硬度明显提高。常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织。
而现有的对金属产品的热处理中，往往是在真空热处理后，通过不同的处理设备再次对产品进行渗氮工艺，设备成本高，且加工时间相对较长，降低生产效率，不利于产品生产。
此外，设置独立的渗氮设备，一方面产品的摆放受到限制，每次加工只能加工少部分的产品，进一步降低产品的生产效率；另一方面，需要人工将产品转换至相应的设备，人工操作量大，费时费力。
综上所述，为解决现有的真空渗氮设备结构上的不足，本发明设计了一种结构合理、加工效果好的真空渗氮炉。
技术实现要素：
本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种结构合理、加工效果好的真空渗氮炉。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现：一种真空渗氮炉，包括：
炉体，炉体两端分别扣合有炉盖，所述炉体由依次联通的准备室、加热室以及冷却室构成，相邻两室之间设置有隔热门，两炉盖分别与准备室、冷却室相连；
送料架，设置为两个且两送料架对称设置在炉体两端，送料架上活动设置有用于放置工件的料框，所述料框依次进入准备室、加热室以及冷却室进行加工；
真空系统，设置在炉体一侧且真空系统分别与准备室、加热室以及冷却室联通；
氮气储罐，设置在炉体另一侧，氮气储罐分别与加热室、冷却室联通，且当氮气进入加热室时，能够充盈在加热室内并循环流动。
作为本案的进一步改进，加热室内安装有加热电极，炉体外设置有与加热电极电连接的控制器。
作为本案的又一步改进，冷却室顶部安装有冷却风扇，冷却风扇转动时能带动氮气上下对流。
作为本案的进一步改进，冷却室两侧分别设置有散热器，冷却室外部设置有冷却水池，散热器两端分别通过水管与冷却水池联通，且散热器外部套设有金属外壳。
作为本案的又一步改进，氮气储罐通过进气管与加热室联通且在进气管上安装有流量控制器。
作为本案的进一步改进，炉体上穿设有与加热室联通的出气管，所述出气管向外延伸并连接有机械真空泵。
作为本案的又一步改进，送料架上对称设置有两轨道，每个轨道均部分嵌设在送料架内，两轨道相对一侧分别开设有凹槽。
与现有技术相比，本发明结构设置合理，通过渗氮炉内准备室、加热室以及冷却室的设置，在真空渗氮炉内对产品进行淬火和渗氮处理，节省时间和费用，提高生产效率；采用料框实现堆料装炉，装炉量大，配合送料架上轨道的设置，输送便利；通过氮气和冷却水共同作用对工件进行冷却，冷却效果好；采用高纯氮气作为渗氮和冷却原料，在热处理过程中无异味、无烟气，减少环境污染，生产效果好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的部分剖视图。
图3是本发明中散热器的结构示意图。
图4是本发明中送料架的剖视图。
图中，10、炉体；11、准备室；12、加热室；13、冷却室；14、隔热门；15、炉盖；16、加热电极；17、控制器；18、冷却风扇；19、散热器；191、水管；192、金属外壳；20、送料架；21、料框；22、轨道；23、凹槽；31、真空系统；32、氮气储罐；321、进气管；322、流量控制器；33、冷却水池。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案作进一步的阐述。
如图1和图2所示，本真空渗氮炉包括：
炉体10，炉体10两端分别扣合有炉盖15，炉体10由依次联通的准备室11、加热室12以及冷却室13构成，相邻两室之间设置有隔热门14，两炉盖15分别与准备室11、冷却室13相连；
送料架20，设置为两个且两送料架20对称设置在炉体10两端，送料架20上活动设置有用于放置工件的料框21，料框21依次进入准备室11、加热室12以及冷却室13进行加工；
真空系统31，设置在炉体10一侧且真空系统31分别与准备室11、加热室12以及冷却室13联通；
氮气储罐32，设置在炉体10另一侧，氮气储罐32分别与加热室12、冷却室13联通，且当氮气进入加热室12时，能够充盈在加热室12内并循环流动。
现有对金属产品的渗氮处理往往是在真空热处理后，通过不同的处理设备再次对产品进行渗氮工艺，设备成本高，加工时间长，生产效率低，不利于产品生产。此外，设置独立的渗氮设备，一方面产品的摆放受到限制，每次只能加工少部分的产品，进一步降低产品的生产效率；另一方面，需要人工将产品转换至相应的设备，人工操作量大，费时费力。
为此，本发明设计了一种真空渗氮炉，通过渗氮炉内准备室11、加热室12以及冷却室13的设置，在真空渗氮炉内对产品进行淬火和渗氮处理，节省时间和费用，提高生产效率。
具体的，通过料框21将工件沿着送料架20进入炉体10，经过准备室11、加热室12以及冷却室13进行淬火、渗氮等加工，相邻两室之间通过隔热门14进行阻隔，确保加工环境稳定。本实施例中优选通过真空系统31对炉体10的三室进行抽真空，料框21承载工件在进入加热室12以及冷却室13之前，先进行抽真空工作，确保达到工作时的真空度要求。
本实施例中采用真空系统31对各室进行抽真空，真空系统31实际由真空泵、控制系统、储气罐、真空管道、真空阀门等组成，具体是通过真空管道与准备室11、加热室12以及冷却室13联通的，更好地进行抽真空工作。
此外，本实施例中优选设置氮气储罐32为渗氮以及冷却过程中提供氮气原料，实际使用时，设置了液氮罐、气化装置等设备，将氮气由液氮气化后再进行使用，此处的氮气选用高纯度氮气，在热处理过程中无异味、无烟气，减少环境污染，有利于真空渗氮工艺的持续进行。
值得一提的是，在加热室12内对工件进行渗氮时，采用氮气循环流动的方式，对工件进行充分的渗氮，确保工件的成品质量符合要求。
优选地，加热室12内安装有加热电极16，炉体10外设置有与加热电极16电连接的控制器17。
本实施例中优选加热室12内温度的加热通过加热电极16来实现，具体的，在炉体10外部设置控制器17，直接由外部控制加热室12内温度，同时可以设置显示屏之类的结构将加热室12内温度反馈到外部，便于操作人员观察并控制温度的变化。
如图2和3所示，进一步地，冷却室13顶部安装有冷却风扇18，冷却风扇18转动时能带动氮气上下对流。
料框21带动工件进入冷却室13后处在冷却风扇18下方，氮气储罐32朝着冷却室13内输送氮气，冷却风扇18转动时，带动氮气在料框21两侧进行上下对流，实现对工件的冷却工作。
优选地，冷却室13两侧分别设置有散热器19，冷却室13外部设置有冷却水池33，散热器19两端分别通过水管191与冷却水池33联通，且散热器19外部套设有金属外壳192。
实际操作时，由于工件温度很高，氮气靠近后工件的温度即会传递给氮气，为保证氮气进行循环冷却，在冷却室13内设置散热器19，散热器19的两端通过水管191与冷却水池33联通，从炉体10外部通入冷却水，氮气在散热器19与工件之间进行上下对流，将从工件上传递过来的温度转而传递给散热器19，即传递给冷却水。
散热器19内的冷却水不断输入，不断输出，输出的已变热水会经过冷却装置进行冷却后再次进入冷却水池33，进而重新进入冷却室13对工件进行冷却工作。此处，金属外壳192的设置进一步便于温度的传递，保证冷却充分。
如图1所示，优选地，氮气储罐32通过进气管321与加热室12联通且在进气管321上安装有流量控制器322。
进一步地，炉体10上穿设有与加热室12联通的出气管（图中未示出），所述出气管向外延伸并连接有机械真空泵（图中未示出）。
工件在加热室12中进行渗氮工作时，分多个阶段进行，最后阶段中进行氮气的循环的输入，此时氮气是一边输入加热室12，一边输出加热室12，其中氮气是间歇性输出，加热室12内气压控制在一定范围内。
当气压达到限定的最高值时，由机械真空泵控制氮气输出加热室12，加热室12内气压随之降低，达到限定最低值时，停止氮气输出，如此循环往复输送氮气使得工件的渗氮效果良好，产品质量高。
其中，由于输出的氮气温度相对较高，需要进行冷却之后再向外部排放。
流量控制器322的设置能够控制氮气朝加热室12内输入的速率，控制氮气的输入速率有利于提高工件的渗氮效果，进而确保工件的成品质量。
如图4所示，优选地，送料架20上对称设置有两轨道22，每个轨道22均部分嵌设在送料架20内，两轨道22相对一侧分别开设有凹槽23。
轨道22的设置能够与料框21的结构相配合，两轨道22相对一侧的凹槽23则便于料框21底部的滚轮嵌入，运送更加稳定。其中轨道22固定嵌设在送料架20内，确保轨道22的结构稳定，有利于料框21沿着轨道22移动。
本真空渗氮炉结构设置合理，通过渗氮炉内准备室11、加热室12以及冷却室13的设置，在真空渗氮炉内对产品进行淬火和渗氮处理，节省时间和费用，提高生产效率；采用料框21实现堆料装炉，装炉量大，配合送料架20上轨道22的设置，输送便利；通过氮气和冷却水共同作用对工件进行冷却，冷却效果好；采用高纯氮气作为渗氮和冷却原料，在热处理过程中无异味、无烟气，减少环境污染，生产效果好。
本文中所描述的仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。本发明所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本发明的保护范围之内。