一种高效氮化层厚度控制装置的制作方法

本实用新型涉及氮化装置技术领域，具体为一种高效氮化层厚度控制装置。

背景技术：

氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。氮化共有三个过程：1.随着温度的升高，氨的分解程度加大，生成活性氮原子；2.钢表面吸收氮原子，先溶解形成饱和固溶体，然后再形成氮化物；3.氮从表面饱和层向钢内层深处进行扩散，形成一定深度的氮化层。传统氮化装置存在结构不合理，升温与降温速度慢且不可控，导致渗层厚度及性能不均，这些问题都严重阻碍着氮化技术的发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高效氮化层厚度控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效氮化层厚度控制装置，包括氮化炉，氮化炉固定安装在底座上，氮化炉外壳由外向内设有保温层和加热层，氮化炉顶端设有炉盖，炉盖中间设有风扇，炉盖与氮化炉盖合形成密闭的腔体为氮化室，氮化炉底端固定安装旋转电机和转动轴，旋转电机通过螺栓固定在安装座上，安装座焊接在氮化炉底部左侧，转动轴通过轴承固定安装在氮化炉底部中间，转动轴通过皮带与旋转电机输出轴连接，转动轴贯穿保温层和加热层伸入氮化室内，转动轴伸入氮化室一端固定安装氮化筐，氮化室左侧开设有氨气口，氮化炉右侧固定安装氨分解率测定装置。

优选的，转动轴内部中空，转动轴下端设有冷却水进出水口，氮化筐包括底板和冷却板构成，底板为圆盘状，底板底部中间与转动轴固定连接，底板上开设有若干通气孔，底板径向设有一条空心的管廊，管廊与转动轴内部相通，管廊和转动轴内部均设有进液管和出液管，冷却板呈管状，冷却板固定套接在底板圆周外，冷却板内设有螺旋状冷却管，冷却管两端设有进液口和出液口，进液口和出液口分别位于管廊的两端，进液口和进液管固定连接，出液口和出液管固定连接。

优选的，分解率测定装置包括盛水器、测定管，测定管顶部设有进水口，盛水器固定安装在测定管上方，盛水器与进水口相通，测定管左侧开设有进气口，进气口通过进气管与氮化室相通，测定管下设有排水排气口。

优选的，炉盖套嵌设置于氮化炉顶端，炉盖与氮化炉相接处设有密封圈，炉盖与氮化炉相接处外壁通过搭扣锁固定，炉盖中间开设有凹槽，凹槽内固定安装风扇。

优选的，保温层由保温岩棉填充而成，加热层内设有螺旋状或盘装加热丝。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：氮化炉由外之内设有保温层和加热层，保温层由保温岩棉填充而成，加热层内设有螺旋状或盘装加热丝，加热效果好，升温速度快；炉盖套嵌设置于氮化炉顶端，炉盖与氮化炉相接处设有密封圈，炉盖与氮化炉相接处外壁通过搭扣锁固定，氮化室密封性好，有效防止氨的外泄，造成环境污染；炉盖内侧安装有风扇，氮化筐固定连接转动轴，转动轴通过皮带与旋转电机固定连接，风扇可以带动氮化室内气体流动，旋转电机代工氮化筐转动，放置在氮化筐内的工件氮化均匀，氮化效果更好；转动轴内部中空，氮化筐由底板和冷却板组成，底板径向设有管廊，冷却板内设有螺旋状冷却管，冷却管固定连接转动轴和管廊内的进液管，进液管外接冷却液，可以对氮化室快速降温，降低氨的分解，控制氮化层的厚度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的氮化筐结构示意图；

图3为本实用新型的氮化筐结构示意图；

图4为本实用新型的氨分解率测定装置结构示意图。

图中：1氮化炉2、底座、3炉盖、4旋转电机、5转动轴、6安装座、7氨分解率测定装置、8进液管、9出液管、11保温层、12加热层、13氮化室、14氮化筐、15氨气进口、31风扇、32密封圈、33搭扣锁、34凹槽、51轴承、52皮带、71盛水器、72测定管、73进水口、74进气口、75进气管、76排水排气口、141底板、142冷却板、143通气孔、144管廊、145冷却管、1451进液口、1452出液口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：包括氮化炉1，氮化炉1固定安装在底座2上，氮化炉1外壳由外向内设有保温层11和加热层12，氮化炉1顶端设有炉盖3，炉盖3中间设有风扇31，炉盖3与氮化炉1盖合形成密闭的腔体为氮化室13，氮化炉1底端固定安装旋转电机4和转动轴5，旋转电机4通过螺栓固定在安装座6上，安装座6焊接在氮化炉1底部左侧，转动轴5通过轴承51固定安装在氮化炉1底部中间，转动轴5通过皮带52与旋转电机4的输出轴固定连接，转动轴5贯穿保温层11和加热层12伸入氮化室13内，转动轴5伸入氮化室13一端固定安装氮化筐14，氮化室13左侧开设有氨气口15，氮化炉1右侧固定安装氨分解率测定装置7。

如图2和图3所示，转动轴5内部中空，转动轴5下端设有冷却水进出水口53，氮化筐14包括底板141和冷却板142构成，底板141为圆盘状，底板141底部中间与转动轴5固定连接，底板141上开设有若干通气孔143，底板141径向设有一条空心的管廊144，管廊144与转动轴5内部相通，管廊144和转动轴5内部均设有进液管8和出液管9，冷却板142呈管状，冷却板142固定套接在底板141周围，冷却板142内设有螺旋状冷却管145，冷却管145两端设有进液口1451和出液口1452，进液口1451和出液口1452分别位于管廊144的两端，进液口1451和进液管8固定连接，出液口1452和出液管9固定连接。

如图4所示，分解率测定装置7包括盛水器71、测定管72，测定管72顶部设有进水口73，盛水器71固定安装在测定管72上方，盛水器71与进水口73相通，测定管72左侧开设有进气口74，进气口47通过进气管75与氮化室13相通，测定管72下设有排水排气口76。

进一步的，炉盖3套嵌设置于氮化炉1顶端，炉盖3与氮化炉1相接处设有密封圈32，炉盖3与氮化炉1相接处外壁通过搭扣锁33固定，炉盖3中间开设有凹槽34，凹槽34内固定安装风扇31。

进一步的，保温层11由保温岩棉填充而成，加热层12内设有螺旋状或盘装加热丝。

工作原理：将需要氮化的工件放入氮化炉1中的氮化筐（14）内，盖上炉盖3，炉盖3套嵌设置于氮化炉1顶端，炉盖3与氮化炉1相接处设有密封圈32，炉盖3与氮化炉1相接处外壁通过搭扣锁33固定，保证氮化室13的密闭，从氮化炉1左侧氨气进口15处加入氨气，打开加热层12内的加热丝，同时打开风扇31和旋转电机4，氮化炉1内的温度升高，氨分解生成氮原子，氮原子被工件吸收并由外向内渗透，形成一定深度的氮化层，旋转电机4和转动轴5通过皮带52连接，转动轴5伸入氮化室13一端与氮化筐14固定连接，氮化筐14在转动轴5的带动下旋转，在风扇31和氮化筐14转动的作用下工件氮化均匀，氮化效果更好，下通过氨分解率测定装置7观察氨的分解，当达到一定渗透厚度的分解率时，关闭加热，向进液管8加入冷却水，冷却水经进液管8进入冷却管145，可以迅速对氮化室13的环境温度降温，从而达到控制氮化层厚度的目的。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。