【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及离子炉热处理，具体为一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺。
技术介绍
1、金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺是一种常用的金属表面处理方法，可以提高金属的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能，这种工艺通常通过将金属样品置于带有碳或氮的气氛中，并通过离子炉加热来实现，在离子炉中，金属样品首先被加热至一定温度，然后通过离子束中的碳或氮离子轰击金属表面，使碳或氮原子渗透到金属表面内部，这样就形成了一层高硬度、高耐磨性和高耐腐蚀性的表面层，这种工艺可以用于各种金属材料，包括钢铁、铝合金等，因此“原来的操作麻烦且复杂，需要人工进行根据金属材料进行调整温度压力与时间参数的设备，难以满足现在庞大的工作量”，具体表现在以下方面：
2、(1)在对不同金属进行渗碳和氮化热处理时，因不同金属的性质不同，需要根据其金属性质对离子炉的温度压力与热处理时间进行更改，从而导每次对不同金属进行热处理时，都需要对参数进行更改多种更改，导致降低了对金属热处理的工作效率；(2)在对金属热处理中与结束后，需要对金属进行冷却与降温的工作，导致大量的热量流失与浪费，从而使得设备能量浪费，提高了离子炉的使用成本；(3)在对金属进行渗碳与氮化的热处理时，在对金属进行清洗冷却以及加热过程中，容易产生大量的废水与废气，直接排放容易对自然环境造成污染，从而降低了设备的环保性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的目前金属热处理工艺存在
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其处理工艺包括以下步骤：
3、s1、材料准备
4、1、预选材料，不锈钢、钢铁与铜合金；2、材料购买，确定购买数量；3、材料预处理，①金属材料清洗，②金属材料打磨，③金属材料预热；
5、s2、设置离子炉
6、1、调试离子炉；①检查仪器，②调试温度，压力，气氛成分的参数；2、设置离子炉，①设置不锈钢、钢铁与铜合金各自需要的温度，温度范围为550℃～1100℃，②设置不锈钢、钢铁与铜合金各自需要压力，压力范围为1-10atm，③设置不锈钢、钢铁与铜合金各自需要加热时间，热处理时间为2h-10h，3、采用多种加热方式，电加热棒与激光加热器，4、启动安全保护，过热保护与短路保护。
7、s3、渗碳与氮化
8、1、添加碳氢化合物进行渗碳，采用ch4进行渗碳，2、添加n2进行氮化作用，3、增加渗碳与氮化效果，采用气体扩散泵与高温热导管设备。
9、s4、离子炉检测
10、1、采用高精度传感器，2、采集离子炉内气氛成分、温度与压力的参数，3、安装警报器，在参数超过设定值时，进行警报，4、记录参数数据，①备份数据，②分析数据，③优化电子炉温度，压力，气氛成分的参数。
11、s5、冷却操作
12、1、采用多种冷却方式，①液体快速冷却剂，②空气冷却，2、预热回收，采用热交换器。
13、s6、废气废水回收
14、1、废气收集，采用废气回收装置，2、废水收集，采用废水收集装置，3、废水废气净化，废气进行吸附氧化脱硫净化，废水进行沉淀氧化过滤净化。
15、优选的，所述不锈钢渗碳与氮化的温度1100℃，压力为1.5atm，时间为7h。
16、优选的，所述钢铁渗碳的温度950℃，钢铁氮化的温度600℃，压力为2.5atm，时间为8h。
17、优选的，所述铜合金渗碳的温度900℃，铜合金氮化的温度650℃，压力为2atm，时间为6.5h。
18、优选的，所述离子炉的功率计算公式如下：x＝ad x 106x 1.6x 10^-19。
19、优选的，所述x时功率(单位为瓦特)，a是电压(伏特)，d是电流(安培)，1.6×10^-19是电荷元素。
20、优选的，所述离子炉的电压1000v，功率从50～300kw，频率800～1000hz。
21、优选的，所述离子炉采用脉冲电源，灭弧速度快(10～60μs)。
22、优选的，所述离子炉采用真空炉体，其真空炉体规格为：功率25～500kw，真空炉膛直径700～1700mm，高800～4000mm。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
24、本专利技术在工作开始前，工作人员对离子炉进行调试，检查仪器是否有损坏与清洁度，使得不会影响正常工作，然后调试温度压力与气氛成分的仪器是否能够正常工作，接着通过不锈钢、钢铁与铜合金的金属特性，通过外接控制器将设备中温度时间与压力进行设置，在对不锈钢、钢铁与铜合金进行轮换渗碳和氮化工作时，通过控制器选着相对应的模式，能够快速调整到工作人员需要的时间压力温度的参数，从而能够提高了对金属渗碳与氮化的工作效率与准确性。
25、本专利技术在对金属材料进行渗碳与氮化的热处理工艺后，通过液体快速冷却剂与空气冷却对离子炉进行快速冷却的作用，然后通过离子炉对热交换器进行安装，在对金属材料进行热处理时，将多余的热量进行热回收，且在对离子炉与金属材料进行冷却时，热量进行回收作用，从而在离子炉进行热处理的过程中，对多余热量进行收集工作，降低了热量流失，减小了离子炉热处理的使用成本。
26、本专利技术在离子炉热处理过程中，通过废气回收装置与废水收集装置对废气与废水进行回收作用，然后通过吸附氧化脱硫燃烧的方式对废气进行净化作用，达到排放标准，接着通过沉淀氧化过滤的物理对废水进行净化处理，使得废水能够达到排放标准，从而使得废气与废水排放时，不会对环境造成损害，提高了离子炉热处理过程中环保程度。
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1.一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：其处理工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述不锈钢渗碳与氮化的温度1100℃，压力为1.5atm，时间为7h。
3.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述钢铁渗碳的温度950℃，钢铁氮化的温度600℃，压力为2.5atm，时间为8h。
4.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述铜合金渗碳的温度900℃，铜合金氮化的温度650℃，压力为2atm，时间为6.5h。
5.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述离子炉的功率计算公式如下：X＝AD x 106x 1.6x^
6.根据权利要求5所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述X时功率(单位为瓦特)，A是电压(伏特)，D是电流(安培)，1.6×10^-19是电荷元素。
7.根据权利
8.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述离子炉采用脉冲电源，灭弧速度快(10～60μs)。
9.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述离子炉采用真空炉体，其真空炉体规格为：功率25～500kW，真空炉膛直径700～1700mm，高800～4000mm。
...【技术特征摘要】
1.一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：其处理工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述不锈钢渗碳与氮化的温度1100℃，压力为1.5atm，时间为7h。
3.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述钢铁渗碳的温度950℃，钢铁氮化的温度600℃，压力为2.5atm，时间为8h。
4.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述铜合金渗碳的温度900℃，铜合金氮化的温度650℃，压力为2atm，时间为6.5h。
5.根据权利要求1所述的一种用于金属表面渗碳和氮化的离子炉热处理工艺，其特征在于：所述离子炉的功率计算公式如下：x＝ad x ...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚文健，杨永太，黄晓康，沈李豪，
申请(专利权)人：常州铂林热处理有限公司，
类型：发明
国别省市：
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