專利名稱：一種工件深冷處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工件的深冷處理技術(shù)，特別涉及利用液氮作冷卻介質(zhì)， 對(duì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、高合金鋼等金屬材料及其制品如鉆頭、刀具、模具、 齒輪、軸承、閥門等工件，以及精密零件進(jìn)行深冷處理，以改善提高其使用 性能與使用壽命的裝置。
背景技術(shù)：
深冷處理技術(shù)是一種改善和強(qiáng)化金屬材料性能的新技術(shù)。專利文獻(xiàn)
ZL91214635.4、 ZL91107231.4、 ZL00244卯7.2 ， ZL00244812.2首次開辟了 工業(yè)上對(duì)金屬等材料進(jìn)行低溫改性研究的途徑。提供了一種獨(dú)特的通過抽取
真空的方式對(duì)工件進(jìn)行深冷處理的工藝方法，其特點(diǎn)是它是一種被處理的 工件不直接與液氮進(jìn)行接觸的深冷處理方式。該方法在處理工件過程中，能 穩(wěn)定地通過可控的降溫過程來實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的處理，並通過大量的實(shí)驗(yàn)探索表 明處理獲得的優(yōu)異效果超出人們的預(yù)料。
上述專利文獻(xiàn)提供的技術(shù)，其局限性在于由于裝置的工作室體積比較
小僅為①300X350mm，能夠一次處理的工件只有30-50Kg，滿足不了實(shí)際生 產(chǎn)的需要。如果要提高工件的處理量，直接通過擴(kuò)大工作室體積的規(guī)模，其 低溫處理工藝可能達(dá)不到要求，難以一次實(shí)現(xiàn)既能增大工件的處理量又能保 障處理工件的質(zhì)量要求。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于針對(duì)上述低溫處理設(shè)備及其工藝存在的局 限性，提供一種既能增大工件處理量、又能保障處理工件質(zhì)量要求的工件深 冷處理裝置。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的是通過實(shí)施下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的-一種工件深冷處理裝置，包括有低溫容器、置放在低溫容器中的工件處 理室、通過管道深入低溫容器腔體與工件處理室相連通的連接器、通過帶有 真空泵開關(guān)閥的抽氣管路與連接器相連并與工件處理室接通的真空泵抽氣機(jī) 組、通過帶有液氮輸送管路開關(guān)閥的液氮輸送管路與低溫容器內(nèi)的輸液管連
3接的液氮容器、設(shè)置在低溫容器中的液位傳感器、以及深冷處理自動(dòng)控制儀， 其特征在于還包括有通過帶有氮?dú)廨斔凸苈烽_關(guān)閥的輸送氣體管路與連接 器相連并與工件處理室接通的置換氣體裝置，通過引線與設(shè)置在低溫容器內(nèi) 的加熱管相連接的回溫附助加熱器。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于①與原真空式深冷處理裝置相比，由于增加了 置換氣體裝置，有效地改善了工件處理室內(nèi)的降溫速率，使低溫處理中的各 工件溫度分布更趨于均勻，降溫速率達(dá)到同步，保障了工件的改性處理質(zhì)量; ②增設(shè)的回溫附助加熱器，可以使工件處理室回溫時(shí)間加快，大大縮短了一 次處理工件所需的周期時(shí)間；③突破了原真空式深冷處理裝置處理一次工件 最多不超過50Kg的限制，實(shí)現(xiàn)了一次性處理工件達(dá)到300Kg的可喜成績， 為改性工件在工業(yè)上的應(yīng)用建立了更好的基礎(chǔ)條件。

圖1為本實(shí)用新型工件深冷處理裝置結(jié)構(gòu)原理圖
圖2為本實(shí)用新型中工件處理室與置換氣體裝置、真空機(jī)組連接示意圖 圖中標(biāo)記l為液氮輸送管路開關(guān)閥，2為電磁閥，3為真空泵開關(guān)閥，
4為氮?dú)廨斔凸苈烽_關(guān)閥，5為液位傳感器，6為加熱管，7為輸液管，8為
回溫附助加熱器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖1與圖2對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述-
本實(shí)用新型工件深冷處理裝置，主要由低溫容器、工件處理室、真空泵 抽氣機(jī)組、裝有氮?dú)獾闹脫Q氣體裝置、裝有液氮的容器、液位傳感器、回溫
附助加熱器、連接器以及深冷處理自動(dòng)控制儀所組成。其中工件處理室與 液位傳感器5，分別置放在低溫容器中；連接器為具有三通接頭的腔體，其 一個(gè)接頭通過管路深入低溫容器腔體并與工件處理室相連通，另一個(gè)接頭通 過帶有真空泵開關(guān)閥3的抽氣管路與真空泵抽氣機(jī)組連接，再一個(gè)接頭通過 帶有氮?dú)廨斔凸苈烽_關(guān)閥4的氮?dú)廨斔凸苈放c置換氣體裝置連接；裝有液氮 的容器，通過帶有液氮輸送管路開關(guān)閥1的液氮輸送管路與低溫容器連接， 其液氮輸送管路的尾端輸液管7，置于低溫容器腔體的底部；回溫附助加熱 器8的加熱管6，置放在低溫容器內(nèi)、位于工件處理室的下面；深冷處理自 動(dòng)控制儀，通過各自引線分別與電磁閥2、真空泵開關(guān)閥3、氮?dú)廨斔凸苈烽_關(guān)閥4、以及液位傳感器連接。
本實(shí)用新型工件深冷處理裝置，用于改性工件的基本操作步驟如下
1、 將待處理工件置于工件處理室內(nèi)，然后將密封后的工件處理室置于低 溫容器內(nèi)；
2、 打開真空泵開關(guān)閥3，啟動(dòng)真空泵抽氣機(jī)組對(duì)工件處理室抽真空，將 工件處理室內(nèi)及附著在工件上的氣體排出；
3、 打開液氮輸送管路開關(guān)閥1，將液氮容器中的液氮輸入低溫容器內(nèi)， 使工件處理室浸泡于液氮之中，對(duì)工件處理室進(jìn)行降溫；
4、 當(dāng)工件處理室內(nèi)的降溫速率十分緩慢時(shí)，打開氮?dú)廨斔凸苈烽_關(guān)閥4， 將置換氣體裝置中的氮?dú)馔ぜ幚硎覂?nèi)輸送，以改善工件處理室內(nèi)的降溫 速率；
5、 當(dāng)工件處理室內(nèi)的溫度接近液氮溫度時(shí)，對(duì)工件處理室保溫；
6、 保溫結(jié)束時(shí)打開電磁閥2，用回溫附助加熱器8對(duì)工件處理室緩慢回
升溫度；
7、 當(dāng)工件處理室達(dá)到室溫后，開啟工件處理室取出改性工件。 對(duì)金屬工件低溫改性機(jī)理的研究表明大多數(shù)含碳量較高的結(jié)構(gòu)鋼、工
具鋼、高合金鋼等材料，其馬氏體轉(zhuǎn)變終止溫度在攝氏零度以下，有的甚至 低于零下110°C，這些材料在淬火后會(huì)留下殘余奧氏體，從而限制了材料的 硬度與耐磨性，而且殘余奧氏體是不穩(wěn)定的金相結(jié)構(gòu)，在保留與使用期由于 受冷、受熱會(huì)分解轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致材料體積膨脹與變形。實(shí)驗(yàn)表明低溫改性能有 效地消除這些材料中的殘余奧氏體并使其金相組織細(xì)化，從而提高這些材料 制造的工件的耐磨性、幾何尺寸的穩(wěn)定性，有效的提高了工件的使用壽命。
進(jìn)一步試驗(yàn)研究還表明用本裝置對(duì)模具鋼、硬質(zhì)合金以及人造金剛石 等材料工件進(jìn)行深冷處理，同樣取得了明顯的改性使用效果。
權(quán)利要求1、一種工件深冷處理裝置，包括有低溫容器、置放在低溫容器中的工件處理室、通過管道深入低溫容器腔體與工件處理室相連通的連接器、通過帶有真空泵開關(guān)閥(3)的抽氣管路與連接器相連并與工件處理室接通的真空泵抽氣機(jī)組、通過帶有液氮輸送管路開關(guān)閥(1)的液氮輸送管路與低溫容器內(nèi)的輸液管(7)連接的液氮容器、設(shè)置在低溫容器中的液位傳感器(5)、以及深冷處理自動(dòng)控制儀，其特征在于還包括有通過帶有氮?dú)廨斔凸苈烽_關(guān)閥(4)的輸送氣體管路與連接器相連并與工件處理室接通的置換氣體裝置，通過引線與設(shè)置在低溫容器內(nèi)的加熱管(6)相連接的回溫附助加熱器(8)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及提供一種工件深冷處理裝置，包括有低溫容器、置放在低溫容器中的工件處理室、通過管道深入低溫容器腔體與工件處理室相連通的連接器、通過抽氣管路與連接器相連并與工件處理室接通的真空泵抽氣機(jī)組、通過液氮輸送管路與低溫容器連接的液氮容器、設(shè)置在低溫容器中的液位傳感器、以及深冷處理自動(dòng)控制儀，其特征在于還包括有通過輸送氣體管路與連接器相連并與工件處理室接通的置換氣體裝置，通過引線與設(shè)置在低溫容器內(nèi)的加熱管相連接的回溫附助加熱器。優(yōu)點(diǎn)是改善了工件處理室降溫速率，保障工件改性處理質(zhì)量；縮短了處理工件的時(shí)間，提高了處理效率；實(shí)現(xiàn)一次性處理工件達(dá)300kg，為改性工件在工業(yè)上的應(yīng)用提供了良好的條件。
文檔編號(hào)C21D6/04GK201343554SQ20082022368
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者靜 劉, 陳宇暉 申請(qǐng)人:四川科強(qiáng)電子技術(shù)有限責(zé)任公司