Устройство для термодиффузионного легирования изделий Советский патент 1986 года по МПК C23C10/28 

Изобретение относится к устройствам, применяемым для химико-термической обработки изделий, и может быть использовано в машиностроении, черной и цветной металлургии, химическо промьшшенности.

Целью изобрететя является повышение интенсивности процесса ,и качесва покрытий.

На фиг. 1 представлена установка, общий вкд; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Установка состоит из реторты 1 с крышкой 2 и механизмом вращения 3, расположенным на поворотной печи 4. Реторта имеет зону накопления легирующего материала 5. К съемной крышке реторты крепятся кассеты 6 с на- правляющими пластинами 7. В торцовых стенках кассет имеются окна 8 для перегрузки легирующего материла по длине реторты и в накопитель. Обрабатываемые изделия 9 крепятся с помощью фиксаторов, установленных в торцовых крьппках кассет.

Устройство работает следующим образом.

Поворотная печь 4 вьшодится в вертикальное положение, отсоединяется от реторты 1, съемная крышка 2 и грузоподъемньй механизм поднимается над печью. К крышке крепятся кассеты 6 с направляемыми на обработку деталями 9. В реторту засыпается необходимое количество легирующего материала, которьй попадает в накопительную зону 5. Опускаются в реторту кассеты и крышка крепится к реторте. Включается обогрев печи. Печь устанавливается в горизонтальное положение и по достижении заданной температуры чается механизм вращения реторты 3. При этом легирующая сталь накопите- ля через окна 8 в торцовых стенках кассет равномерно распределяется по всей длине реторты.

Детали, зафиксированные в кассетах, в нижней части находятся в контакте с подвижным слоем легирующего материала, часть деталей, закрепленных в зоне направлякнцих пластин, находится в контакте с подвижным слоем более длительное время.

При повороте реторты легирующий материал (в зоне А) набирается и удерживается пластинами 7, а затем (в зоне В) ссьшается на детали. При

этом происходит дополнительный контакт легирующей смеси и детали, т.е. детали обрабатываются в ниспадающем потоке легирующей смеси.

При ширине направляющих пластин менее 0,2 диаметра реторты и угле наклона к касательной ЗО-ЗО смесь ссыпается в центральную часть кассеты, где практически отсутствуют обрабатываемые шпиндели. Ширина направляющих пластин более 0,3 диаметра обес- .печивает обработку шпинделей, расположенных лишь в периферийной области кассеты, что снижает эффективность

процесса.

Уменьшение угла наклона меньше 30 снижает объем смеси для обработки шпинделей в ниспадающем потоке, а увеличение угла более 50 не обеспечивает

эффективное распределение смеси по обрабатываемым шпинделям.

Предлагаемые интервалы угла наклона направляющих пластин и их размеры обеспечивают наиболее эФфективную работу шпинделей в ниспадающем потоке легирующей смеси.

Предлагаемая конструкция устройст- ,ва позволяет увеличить время контакта изделий с неподвижным слоем легиРУющей смеси и дает возможность про- . водить дополнительно обработку изделий в ниспадаилдем потоке легирукяцей смеси. При этом падающие частицы, соударяясь с упрочняемой поверхностью, не только увеличивают время контакта изделия-с легирующим слоем, но и производят механическую обработку поверхности, т.е. осуществляют как бы микронаклеп.

После оконче я процесса металлизации при вращении реторты осуществляют медленный поворот печи снова в вертикальное положение. При этом легирующая смесь пересьшается в накопитель, освобождая кассеты и детали. .

Разгрузка может осуществляться как при отключенной печи, так и при печи под нагрузкой без снижения температуры в реторте. При верикапьном положении печи в реторту подают инертный газ для снижения окисления смеси, например аргон, продувают реторту через выходное отверстие в крьш1ке,

снимают крышку с обрабатываемыми

деталями (заранее подготовленная другая крышка с кассетами). Закрепляют крьш1ку, прекращают подачу газа и по

31

вторяют весь цикл термообработки. Детали сразу попадают в зону температуры диффузионного насыщения, что резко повьппает производительность устройства.

Продолжительнрсть замены кассет с крьппками не превьшает 3-5 минут.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет осуществлять полуне442054

прерывный процесс металлизации в подвижном слое и ниспадающем потоке легирующей смеси без выгрузки легирующего мат ериала, охлаждения ретор- 5 ты и смеси, дает возможность повысить интенсивгность процесса металлизации, увеличить производительность устройства, повысить качество по- . крытий.

фие,2