[发明专利]船用曲轴的离子氮化工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属热处理设备，更具体的讲是一种用于船用球墨铸铁曲轴铸件正火的热处理专用设备。

背景技术

随着汽车、工程机械、农业机械和船舶工业等的迅速发展，我国发动机年需求量达6000多万台，居世界第一位，曲轴作为发动机的核心部件，在能量转换和功率输出过程中起着关键作用。而在船用方面曲轴是柴油发动机直接与螺旋桨轴联结而传递推进力的。曲轴经氮化处理后，其硬度、耐磨性、抗疲劳、抗腐蚀等性能能够大幅提升，因此是曲轴热处理的重要环节之一。离子渗氮又称辉光渗氮，是利用辉光放电原理进行的。现有的离子氮化炉，是将曲轴放置在炉腔内的阴极盘上，使曲轴在辉光覆盖区内进行氮化，而这种方式造成曲轴与阴极盘接触的位置成为辉光薄弱区，辉光薄弱区的温度明显低于中心温度，而温度是影响曲轴氮化效果的重要因素，因此曲轴轴颈氮化效果差，曲轴整体氮化不均匀，达不到采用离子渗氮工艺提高曲轴机械性能的效果。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种船用曲轴的离子氮化工具，它可以解决曲轴在氮化过程中由于氮化温度不均匀，造成曲轴氮化后，其硬度、耐磨性、抗疲劳、抗腐蚀等各项机械性能达不到氮化要求的问题。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：这种船用曲轴的离子氮化工具，包括设置在由炉壳与炉底支撑盘扣合形成的炉腔内的氮化挂具，所述氮化挂具包括有阴极挂板和阴极支柱，所述阴极挂板安装在所述阴极支柱的顶端，所述阴极支柱的底端固定在阴极板上，所述阴极板通过绝缘的支撑盘支柱固定在所述炉底支撑盘上。

上述技术方案中，更为具体的方案是：所述阴极挂板上设置有内圈、中圈、外圈环向均匀布置的曲轴吊挂孔，所述曲轴吊挂孔内圈与中圈的距离大于中圈与外圈的距离。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益技术效果：

本发明通过吊挂排列消除了辉光死角，提高了曲轴端部氮化温度，使氮化区温度沿曲轴轴向均匀分布，曲轴整体氮化均匀；同时通过设置曲轴吊挂孔内圈与中圈的距离大于中圈与外圈的距离形成外密内疏的布置，使各曲轴沿径向温度均匀，氮化效果一致，提高产品合格率。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是曲轴吊挂孔布置示意图。

图中：1、炉底支撑盘；2、炉壳；3、曲轴吊挂孔；4、阴极挂板；5、阴极支柱；6、曲轴；7、阴极板； 8、支撑盘支柱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明：

  图1和图2的船用曲轴的离子氮化工具，包括设置在由炉壳2与炉底支撑盘1扣合形成的炉腔内的氮化挂具，氮化挂具包括有阴极挂板4和阴极支柱5，阴极挂板4安装在阴极支柱5的顶端，阴极支柱5的底端固定在阴极板7上，阴极板7通过绝缘的支撑盘支柱8固定在炉底支撑盘1上。阴极挂板4上设置有用于吊挂曲轴6的曲轴吊挂孔3，曲轴吊挂孔3由内圈、中圈、外圈环向均匀布置，曲轴吊挂孔3内圈与中圈的距离大于中圈与外圈的距离。

使用时将待加工曲轴6 一端通过固定件吊挂在曲轴吊挂孔3上，如图2、图中只示意一根曲轴6的情况；然后进行抽真空，通入氨气等一系列氮化工艺对炉腔内曲轴6 进行氮化处理，氮化完成后，吊开炉壳2，待曲轴6冷却后进入下一道处理工序。