контейнер для химико-термической обработки

Формула изобретения

1. КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ металлов, содержащий герметичный корпус с крышкой, теплоноситель в виде мелкодисперсного порошка, систему создания кипящего слоя, установленный на крышке держатель обрабатываемых изделий и термопару, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, экономии электроэнергии и повышения производительности, контейнер выполнен с экраном, жестко закрепленным на крышке и размещенным в корпусе с зазором относительно боковых стенок, а система создания кипящего слоя выполнена в виде коллектора, закрепленного на крышке и расположенного в нижней части корпуса.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что, с целью удобства контроля температуры, термопара установлена на крышке.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химико-термической обработке деталей из сталей и сплавов с использованием кипящего слоя.

Известна печь для термической и химико-термической обработки в кипящем слое (Металловедение и термическая обработка металлов, 1987, N 6, с. 25), взятая в качестве прототипа, которая состоит из корпуса с крышкой, связанного с системой подачи и отвода газа. В корпусе смонтирована решетка, служащая для равномерного подвода газа, на которой находится теплоноситель в виде мелкодисперсного порошка. Над решеткой расположен электронагреватель.

Недостаток известного технического решения низкая производительность из-за значительной величины времени последовательных нагрева, выдержки и охлаждения деталей в одном объеме теплоносителя. Химико-термическая обработка деталей в одном объеме теплоносителя ведет к лишним затратам электроэнергии и технологического газа. Известная конструкция не позволяет провести такие операции как закалку и термоциклическую обработку.

Цель изобретения расширение технологических возможностей, повышение производительности и экономия электроэнергии и технологического газа.

Эта цель достигается тем, что в контейнере, содержащем герметичный корпус с крышкой, теплоноситель в виде мелкодисперсного порошка, систему создания кипящего слоя, установленный на крышке держатель обрабатываемых изделий и термопару, имеется экран, жестко закрепленный на крышке и размещенный в корпусе с зазором относительно боковых стенок, а система создания кипящего слоя выполнена в виде коллектора, закрепленного на крышке и расположенного в нижней части корпуса. Для удобства контроля температуры термопара установлена на крышке.

Аналогичные признаки не обнаружены в известных технических решения, следовательно, предлагаемый контейнер для химико-термической обработки деталей обладает новизной существенных признаков, дающих новый положительный эффект.

На чертеже представлен контейнер, общий вид.

Контейнер состоит из герметичного металлического корпуса 1 с крышкой 2 и изолятором 3. Через крышку 2 корпус 1 соединен с системой 4 подвода технологического газа и системой 5 его отвода. Система 4 подвода технологического газа связана коллектором 6, расположенным в нижней части корпуса 1 и имеющим отверстия 7, обращенные к его дну. В корпусе 1 с зазором по боковой поверхности установлен экран 8, жестко связанный с крышкой 2, на которой также смонтирована термопара 9 для контроля температуры деталей и держатель 10 для деталей 11. Корпус 1 примерно на 2/3 заполнен теплоносителем 12, представляющим собой мелкодисперсный порошок.

Контейнер работает следующим образом.

На держателе 10 крышки 2 устанавливают деталь 11, подлежащую химико-термической обработке. Крышку 2 с экраном 8 и деталью 11 погружают в теплоноситель 12 и герметично закрывают корпус 1. При подаче технологического газа, например азота, через систему подвода 4 и коллектор 6, разогретый до необходимой температуры теплоноситель кипит, осуществляя химико-термическую обработку детали (азотирование). Для проведения следующей операции, например закалки, крышку 2 с экраном 8 и другими смонтированными на ней элементами извлекают из корпуса 1 и переносят в другой модуль, состоящий из корпуса с теплоносителем, где деталь проходит следующую стадию обработки. Смонтированная на крышке 2 термопара 9 контролирует постоянно температуру возле обрабатываемой детали 11.

Предлагаемая конструкция контейнера позволяет расширить технологические возможности за счет последовательного проведения операций, например азотирования и закалки, а также термоциклической обработки. Известные контейнеры не смогут обеспечить при переносе детали из одного модуля в другой защиты ее от окисления.

В предложенном контейнере экран 8 предохраняет деталь 11 от воздействия воздушной среды, а поступающий через систему 4 технологический газ (азот) не только усиливает защиту от окисления, но и очищает деталь от частиц теплоносителя. При этом значительно сокращается время прогрева или охлаждения теплоносителя, занимающего большую часть рабочей зоны, экономится электроэнергия и технологический газ.