[发明专利]烧结炉的冷却方法、烧结工艺以及烧结炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种烧结工艺，更具体地说，它涉及一种烧结炉的冷却方法以及烧结炉的烧结工艺。

背景技术

烧结炉是利用感应加热对被加热物品进行保护性烧结的炉子，可分为工频、中频、高频等类型，可以归属于烧结炉的子类。真空感应烧结炉是在真空或保护气氛条件下，利用中频感应加热的原理使硬质合金刀头及各种金属粉末压制体实现烧结的成套设备，是为硬质合金、金属镝、陶瓷材料的工业生产而设计的。

以钢为例，钢材料要想获得某些工件特性，需要对其进行热处理，使其晶体结构发生变化，达到需要的物理性能。而钢材料在经过烧结炉烧结之后，由于现有技术中烧结炉的冷却技术的冷却速率有限，无法实现快速的冷却，因此无法达到热处理中迅速冷却的要求，因此当钢材料完成烧结工艺之后，需要将其转移至热处理炉内进行热处理。如图1a表示的现有技术中钢材料在烧结炉内工艺曲线，图1b表示的是现有技术中钢材料在热处理炉中的工艺曲线。由于烧结炉在烧结完成之后，需要等待材料的冷却，增加了生产所需要的时间，冷却完毕之后再转移至热处理炉，增加了生产的工序，导致生产效率低下。另外烧结炉中的材料从高温冷却，转移到热处理炉中又要重新进行加热，导致了能量的浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种烧结炉的冷却方法以及烧结炉的烧结工艺，使烧结与热处理都可以在烧结炉内完成，增加生产的效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种烧结炉的冷却方法，将惰性冷却气体通入至装料室内，使惰性冷却气体与装料室内的材料进行热交换，将装料室内的惰性冷却气体从装料室内排出。

通过采用上述技术方案，将惰性冷却气体直接通入到装料室内，低温的惰性冷却气体与装料室内的材料直接进行热交换，将材料内部的热量带走，由于低温的惰性气体与材料之间的温差较大，所以可以非常高效的对材料进行冷却，使材料的冷却速率符合热处理的要求，完成对材料进行热处理，在烧结完成之后无需转移到热处理炉中，减少了生产的时间，生产工序，提高了生产效率。惰性冷却气体不断进入至装料室内同时不断的从装料室内抽出，通过控制惰性冷却气体的进气量与出气量，实现对炉体内的气压进行控制，是材料在冷却的过程中，使炉体内的压强符合生产的条件。

本发明进一步设置为：连通保温室与散热室，使惰性冷却气体在保温室与散热室之间循环流动。

通过采用上述技术方案，连通保温室与散热室，使保温室内惰性气体与壳体中间的冷却夹层进行热交换，同时使惰性冷却气体与装料室内的材料充分的进行热交换，增加惰性冷却气体的利用效率，

本发明进一步设置为：通过离心风机使惰性冷却气体在装料室与保温室内循环。

通过采用上述技术方案，通过循环风机的作用，加速惰性冷却气体在散热室、装料室内部迅速的流动，增加热交换效率。

本发明的目的二在于提供一种烧结工艺，使烧结与热处理都在烧结炉内完成，增加生产的效率。

一种烧结炉的烧结工艺，其特征是：包括以下步骤，

（1）负压脱蜡；降低烧结炉内的气压至脱蜡气压，并通入惰性冷却气体，对烧结炉内进行加温并保持脱蜡温度直至腊气化随惰性冷却气体排出；

（2）真空烧结；对烧结炉内升温至真空烧结温度，控制烧结炉内的气压至真空烧结气压，并完成真空烧结；

（3）分压烧结；控制烧结炉内的温度至分压烧结温度，控制烧结炉内的气压至分压烧结气压，并完成分压烧结；

（4）热处理；将惰性冷却气体通入至装料室内，使惰性冷却气体与装料室内的材料进行热交换，将装料室内的惰性冷却气体从装料室内排出；

（5）工艺结束。

通过采用上述技术方案，热处理循环过程中直接想装料室内通入低温的惰性冷却气体，对材料实现迅速的降温，使降温的速率达到热处理的要求，在烧结炉内完成热处理的过程，

本发明进一步设置为：所述的热处理包括急速冷却、分压持温、负压强冷，其中急速冷却采用将惰性冷却气体通入至装料室内，使惰性冷却气体与装料室内的材料进行热交换，将装料室内的惰性冷却气体从装料室内排出的冷却方法，负压强冷采用炉冷或采用将惰性冷却气体通入至装料室内，使惰性冷却气体与装料室内的材料进行热交换，将装料室内的惰性冷却气体从装料室内排出的冷却方法。

通过采用上述技术方案，分级淬火的原理，对于生产的零件比较薄的，可以防止材料开裂，负压强冷的工艺根据材料的不同，可以选择炉冷或采用与急速强冷相同的方法，根据实际的需求生产不同的零件。