專利名稱：一種氣體氮化不停爐取樣檢測方法及其使用的氮化爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體氮化取樣檢測方法及其使用的氮化爐。
背景技術：
金屬材料制件氣體氮化(簡稱氮化)是將氮元素滲入工件表面的工藝。其目的是 提高工件表面的硬度、耐磨性、抗腐蝕性和耐疲勞等性能。氮化是在密閉的氮化罐內進行， 氮化罐、加熱設備和保溫設備統稱氮化爐，氮化時將工件裝入氮化罐內，密封爐蓋兒后，通 入氨氣(氨氣受熱后能分解成氮氣和氫氣)，啟動氮化爐，氮化的質量檢測是抽取與氮化工 件一起入爐的氮化試樣，檢測該氮化試樣的氮化硬度，滲層深度與脆性等項目。由于氨氣有 毒并且刺激味大，氮化時密封罐內通的氨氣必須嚴防外漏，氮化件還須要嚴防氧化，不接近 室溫不能與空氣接觸，所以檢測氮化的質量必須等氮化過程終止(簡稱停爐)降溫到接近 室溫停止通氨氣才能打開氮化罐上蓋取出氮化試樣進行檢測。現有氮化工件的檢測都是氮化過程停止之后才能進行。停爐時不能確定氮化是否 合格，若氮化結果不合格，容易造成報廢或進行返修氮化。進行返修氮化必須做大量的輔助 工作，如清理工件表面、重新進行鍍錫或涂料保護非氮化面，有的還需要做去除鈍化膜等工 作；對于易變形工件重新氮化會增加工件的變形量，需校形或報廢；有的高精度工件不允 許返修氮化不合格直接報廢。以上的敘述說明返修氮化除了多費工本費、延長工期外，比正 常氮化更麻煩的還有報廢的風險，現有的氮化爐，無法在不停爐的狀況下取樣。綜上所述，現有氣體氮化過程中存在的主要問題是按照氮化工藝要求正常停爐 時不能保證工件氮化合格，為保證氮化合格每個氮化爐都要多滲幾個小時，增加了成本，以 及現有的氮化爐無法在不停爐的狀況下取樣。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有的氣體氮化過程中為保證氮化合格氮化爐滲氮時 間長，成本高，以及現有的氮化爐，無法在不停爐的狀況下取樣的問題，進而提供一種氣體 氮化不停爐取樣檢測方法及其使用的氮化爐。本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是一種氣體氮化不停爐取樣檢測方 法的具體步驟如下步驟一將工件的非氮化表面進行防滲氮處理；步驟二 打開氮化爐，將工件和隨工件終檢試樣放入氮化罐內；步驟三每個氮化試樣均通過一根取樣拉絲懸吊在氮化罐內；步驟四蓋好取樣孔密封蓋，啟動氮化爐，通入氨氣，將氮化罐加熱至450°C 650 0C ；步驟五按工藝參數進行滲氮保溫；步驟六當保溫時間接近工藝規定時，將取樣孔密封蓋打開，拉動一根取樣拉絲取 出相應的氮化試樣，然后蓋好取樣孔密封蓋；
步驟七檢測該氮化試樣的氮化硬度、滲層深度和脆性等全部要求，若氮化試樣合 格，停爐，待冷卻室溫后斷氨，取出工件；若抽出的氮化試樣不合格，則根據檢測結果，調整 工藝繼續保溫氮化，隨后按照步驟六取出氮化試樣，再次進行檢測，直至氮化試樣合格，停 爐，待冷卻室溫后，取出工件。本發明還提供了一種氮化爐，它包括氮化罐和氮化罐上蓋，氮化罐上蓋密封安裝 在氮化罐上，氮化爐還包括取樣孔、砂封外圈、取樣孔密封蓋、多個氮化試樣和與氮化試樣 的數量一致的取樣拉絲，氮化罐上蓋的上端面上開有取樣口，取樣孔密封插裝在取樣口內， 且取樣孔的上端面高于氮化罐上蓋的上端面，取樣孔的下端置于氮化罐內，砂封外圈固定 安裝在氮化罐上蓋的上端面上，且與取樣孔套裝，砂封外圈的內壁與取樣孔的外壁之間形 成環形砂封槽，環形砂封槽內裝有鉻礦砂，取樣孔密封蓋的下端插裝在鉻礦砂內，取樣孔密 封蓋的下端面與環形砂封槽的底面之間留有間隙，且取樣孔密封蓋上端的平板與取樣孔的 上端面之間留有間隙，每根取樣拉絲的一端與一個氮化試樣連接，將氮化試樣吊掛在氮化 罐內，每根取樣拉絲的另一端穿過鉻礦砂置于環形砂封槽的外部。本發明的有益效果是本發明在氮化過程中在不停爐的工作狀況下對氮化試樣進 行檢測，準確地確定了停爐時間，減少了不必要的滲氮時間，節約了成本，同時提高了氮化 工件的合格率。
圖1是本發明的結構示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結合圖1說明本實施方式，本實施方式的氣體氮化不停爐取樣 檢測方法的具體步驟如下步驟一將工件的非氮化表面進行防滲氮處理；步驟二 打開氮化爐，將工件和隨工件終檢試樣放入氮化罐10內；步驟三每個氮化試樣3均通過一根取樣拉絲5懸吊在氮化罐10內； 步驟四蓋好取樣孔密封蓋4，啟動氮化爐，通入氨氣，將氮化罐10加熱至450°C 650 0C ；步驟五按工藝參數進行滲氮保溫；步驟六當保溫時間接近工藝規定時，將取樣孔密封蓋4打開，拉動一根取樣拉絲 5取出相應的氮化試樣3，然后蓋好取樣孔密封蓋4 ；步驟七檢測該氮化試樣3的氮化硬度、滲層深度和脆性等全部要求，若氮化試樣 3合格，停爐，待冷卻室溫后斷氨，取出工件；若抽出的氮化試樣3不合格，則根據檢測結果， 調整工藝繼續保溫氮化，隨后按照步驟六取出氮化試樣3，再次進行檢測，直至氮化試樣3 合格，停爐，待冷卻室溫后，取出工件。
具體實施方式
二 結合圖1說明本實施方式，步驟三中氮化試樣3吊掛在氮化罐 10內靠近工件的位置。本實施方式使氮化試樣與工件同步氮化，其檢測結果最為理想。其 它方法與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結合圖1說明本實施方式，本實施方式為了實現具體實施方式
一所述的氣體氮化不停爐取樣檢測法而使用的氮化爐，氮化爐包括氮化罐10和氮化罐上 蓋6，氮化罐上蓋6密封安裝在氮化罐10上，氮化爐還包括取樣孔1、砂封外圈2、取樣孔密 封蓋4、多個氮化試樣3和與氮化試樣3的數量一致的取樣拉絲5，氮化罐上蓋6的上端面 上開有取樣口 7，取樣孔1密封插裝在取樣口 7內，且取樣孔1的上端面高于氮化罐上蓋6 的上端面，取樣孔1的下端置于氮化罐10內，砂封外圈2固定安裝在氮化罐上蓋6的上端 面上，且與取樣孔1套裝，砂封外圈2的內壁與取樣孔1的外壁之間形成環形砂封槽8，環形 砂封槽8內裝有鉻礦砂9，取樣孔密封蓋4的下端插裝在鉻礦砂9內，取樣孔密封蓋4的下 端面與環形砂封槽8的底面之間留有間隙，且取樣孔密封蓋4上端的平板與取樣孔1的上 端面之間留有間隙，每根取樣拉絲5的一端與一個氮化試樣3連接，將氮化試樣3吊掛在氮 化罐10內，每根取樣拉絲5的另一端穿過鉻礦砂9置于環形砂封槽8的外部。 具體實施方式
四結合圖1說明本實施方式，本實施方式的取樣拉絲5為鐵絲或鋼 絲。如此設置，便于取出氮化試樣。其它組成及連接關系與具體實施方式
三相同。
權利要求
一種氣體氮化不停爐取樣檢測方法，其特征在于氣體氮化不停爐取樣檢測方法的具體步驟如下步驟一將工件的非氮化表面進行防滲氮處理；步驟二打開氮化爐，將工件和隨工件終檢試樣放入氮化罐(10)內；步驟三每個氮化試樣(3)均通過一根取樣拉絲(5)懸吊在氮化罐(10)內；步驟四蓋好取樣孔密封蓋(4)，啟動氮化爐，通入氨氣，將氮化罐(10)加熱至450℃～650℃；步驟五按工藝參數進行滲氮保溫；步驟六當保溫時間接近工藝規定時，將取樣孔密封蓋(4)打開，拉動一根取樣拉絲(5)取出相應的氮化試樣(3)，然后蓋好取樣孔密封蓋(4)；步驟七檢測該氮化試樣(3)的氮化硬度、滲層深度和脆性等全部要求，若氮化試樣(3)合格，停爐，待冷卻室溫后斷氨，取出工件；若抽出的氮化試樣(3)不合格，則根據檢測結果，調整工藝繼續保溫氮化，隨后按照步驟六取出氮化試樣(3)，再次進行檢測，直至氮化試樣(3)合格，停爐，待冷卻室溫后，取出工件。
2.根據權利要求書1所述的一種氣體氮化不停爐取樣檢測方法，其特征在于步驟三 中氮化試樣(3)吊掛在氮化罐(10)內靠近工件的位置。
3.一種實現權利要求1所述的氣體氮化不停爐取樣檢測方法的氮化爐，它包括氮化罐 (10)和氮化罐上蓋(6)，氮化罐上蓋(6)密封安裝在氮化罐(10)上，其特征在于氮化爐還 包括取樣孔(1)、砂封外圈(2)、取樣孔密封蓋(4)、多個氮化試樣(3)和與氮化試樣(3)的 數量一致的取樣拉絲(5)，氮化罐上蓋(6)的上端面上開有取樣口(7)，取樣孔(1)密封插 裝在取樣口(7)內，且取樣孔(1)的上端面高于氮化罐上蓋(6)的上端面，取樣孔(1)的下 端置于氮化罐(10)內，砂封外圈(2)固定安裝在氮化罐上蓋(6)的上端面上，且與取樣孔 (1)套裝，砂封外圈(2)的內壁與取樣孔(1)的外壁之間形成環形砂封槽(8)，環形砂封槽 (8)內裝有鉻礦砂(9)，取樣孔密封蓋(4)的下端插裝在鉻礦砂(9)內，取樣孔密封蓋(4) 的下端面與環形砂封槽(8)的底面之間留有間隙，且取樣孔密封蓋(4)上端的平板與取樣 孔(1)的上端面之間留有間隙，每根取樣拉絲(5)的一端與一個氮化試樣(3)連接，將氮化 試樣(3)吊掛在氮化罐(10)內，每根取樣拉絲(5)的另一端穿過鉻礦砂(9)置于環形砂封 槽⑶的外部。
4.根據權利要求書3所述的一種氮化爐，其特征在于取樣拉絲(5)為鐵絲或鋼絲。
全文摘要
一種氣體氮化不停爐取樣檢測方法及其使用的氮化爐，它涉及一種氣體氮化取樣檢測方法及其使用的氮化爐。本發明解決了現有的氣體氮化過程中為保證氮化合格滲氮時間長，成本高，以及現有的氮化爐無法在不停爐的狀況下取樣的問題。本發明的取樣檢測方法將工件、終檢試樣和氮化試樣放入氮化罐內，啟動氮化爐，加熱保溫，到接近停爐時先取出氮化試樣，檢測是否合格，合格則停爐，不合格則繼續保溫氮化；本發明氮化爐的取樣孔密封插裝在取樣口內，砂封外圈裝在氮化罐上蓋上，砂封外圈的內壁與取樣孔的外壁之間形成的環形砂封槽內裝有鉻礦砂，取樣拉絲穿過鉻礦砂將氮化試樣吊裝在氮化罐內。本發明適用于氣體氮化不停爐的取樣檢測。
文檔編號C23C8/24GK101942631SQ20101029474
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者周策, 李應新, 楊丹娜, 林延偉, 段文杰, 王大生, 王淑新, 賈錦虹, 高枝森 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責任公司