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[发明专利]一种计算脉冲渗碳过程碳浓度分布的方法-CN202310591341.X有效
发明人： 丛培武;徐跃明;马靖博;陆文林;杜春辉;姚佳伟;陈旭阳;杨广文 -专利权人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G16C60/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种计算脉冲渗碳过程碳浓度分布的方法。本发明所述方法能够计算脉冲渗碳过程中每个过程（强渗过程或扩散过程）中某一时刻的碳浓度分布，可对真空低压渗碳过程进行精确描述，能够给出真空低压渗碳过程表面碳浓度和渗碳深度随时间的变化过程。基于本发明中的方法，可以建立材料的表面传递系数与扩散系数与渗碳后工件碳浓度分布的关系，从而通过真空低压渗碳后工件的性能计算材料的表面传递系数与扩散系数。本发明还可以实现脉冲渗碳过程的精确控制，减少积碳的产生，提高渗碳气体的碳利用率，提高并充分发挥真空低压渗碳清洁、绿色、高效的技术特性。
一种计算脉冲渗碳过程浓度分布方法

[发明专利]一种获得弥散分布的细小碳化物的真空渗碳方法-CN202111058109.7有效
发明人： 丛培武;徐跃明;杜春辉;陆文林;陈旭阳;何龙祥;王赫;薛丹若;杨广文;范雷;凡占稳 -专利权人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： C23C8/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种获得弥散分布的细小碳化物的真空渗碳方法，包括加热保温阶段、脉冲渗碳阶段、变温阶段、淬火阶段。脉冲渗碳阶段是指渗碳/扩散多次交替的高浓度渗碳过程；变温阶段是指渗碳结束后，停止加热，充气快冷至Ac1线下某一温度，并保温一段时间，随后立即升温至淬火温度，即Ac3或Ac1线以上30‑50℃，保温至工件均匀奥氏体化；淬火阶段是指采用高压气淬或油淬中的一种方式进行。能细化组织，同时提高表面含碳量并获得弥散分布的细小碳化物(球状为主)，最大程度发挥材料的强韧性，从而提高工件的服役性能。
一种获得弥散分布细小碳化物真空渗碳方法

[发明专利]一种快速计算脉冲渗碳过程碳浓度分布的方法-CN202310608184.9有效
发明人：马靖博;丛培武;徐跃明;陆文林;杜春辉;姚佳伟;陈旭阳;吕虎跃;刘俊祥;何龙祥;杨广文;薛丹若 -专利权人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明提供快速计算脉冲渗碳过程碳浓度分布的方法。本计算方法中没有迭代计算过程，能够快速计算脉冲渗碳过程中某一时刻的碳浓度分布，针对强渗过程或扩散过程从边界条件上进行了区分，可对真空低压渗碳过程进行描述，能够给出真空低压渗碳过程表面碳浓度和渗碳深度随时间的变化。本发明提供的方法计算效率高，可嵌入性能一般的计算机如工控机中使用，可以实现真空渗碳过程中碳浓度的实时显示，用于工业可视化软件。对于有限个强渗与扩散的任何组合也可以适用，可推广性较强。同时，本方法可以将包括有限个位置‑碳浓度点的离散碳浓度分布作为初始条件，具有较强的实用性。
一种快速计算脉冲渗碳过程浓度分布方法

[发明专利]一种计算脉冲渗碳过程气体流量的方法-CN202310589227.3在审
发明人：马靖博;丛培武;徐跃明;陆文林;杜春辉;姚佳伟;陈旭阳;游芯竹;陈圣霖;李闯 -专利权人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及一种计算脉冲渗碳过程气体流量的方法。本发明所述方法能给出每个渗碳过程特别是强渗过程中渗碳气体的流量以及真空低压渗碳过程表面碳浓度和渗碳深度随时间的变化过程，实现真空低压渗碳过程的高精度控制；基于本方法，可以建立材料的表面传递系数与扩散系数与渗碳后工件碳浓度分布的关系，从而通过真空低压渗碳后工件的性能计算材料的表面传递系数与扩散系数；此外，本方法并不局限于强渗‑扩散的脉冲循环过程，且其初始条件并不局限于具有解析方程的碳浓度分布，对于有限个强渗与扩散的任何组合以及包括有限个位置‑碳浓度点的离散碳浓度分布仍然适用，具有较强的实用性。
一种计算脉冲渗碳过程气体流量方法

[发明专利]一种真空热处理复合工艺开发设备及处理工艺-CN202310209700.0有效
发明人：杜春辉;丛培武;徐跃明;陆文林;陈旭阳;姚佳伟;刘俊祥;何龙祥;杨广文;薛丹若;马靖博 -专利权人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： C21D1/773 文献下载
摘要：本发明涉及一种真空热处理复合工艺开发设备及处理工艺，其中开发设备包括油淬室、渗碳气淬室、高温充放气系统、耐高温高压双向密封系统、双向送取料机构和循环变温控制系统，具备渗碳、快速循环变温、多介质淬火等功能，提高了大尺寸零件的冷却能力，有利于真空热处理设备向多功能方向发展。基于本专利提出的循环变温渗碳工艺使轴齿类零件的接触疲劳寿命从1600MPa提升至1950Mpa，有利于复杂真空热处理工艺的工业化应用，实现零件的轻量化。本发明中的真空热处理复合工艺开发设备配备先进的循环变温控制系统，自动化程度高，具有重要的工程应用价值。
一种真空热处理复合工艺开发设备处理

[发明专利]一种工件表层与基体同步强韧化的小变形真空渗碳方法-CN202211497829.8在审
发明人： 丛培武;徐跃明;陆文林;杜春辉;姚佳伟;陈旭阳;刘俊祥;何龙祥;杨广文;薛丹若;马靖博 -专利权人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司
申请日： 2022-11-25 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： C23C8/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种工件表层与基体同步强韧化的小变形真空渗碳方法。本发明将真空渗碳与等温气淬复合，在不损害真空系统的前提下减小真空渗碳淬火过程中的变形，一次性快速获得硬度较高并兼有良好韧性的梯度组织，实现表层与基体同步强化，达到绿色环保的目标。该方法工艺流程短、渗碳效率高、清洁无污染、实用性强。
一种工件表层基体同步强韧变形真空渗碳方法

[发明专利]一种气液复合淬火方法-CN202211353426.6在审
发明人： 丛培武;徐跃明;陆文林;杜春辉;马靖博;陈旭阳;吕虎跃;刘俊祥;何龙祥;杨广文;薛丹若;姚佳伟 -专利权人：中国机械总院集团北京机电研究所有限公司
申请日： 2022-11-01 - 公布日： 2023-04-14 - 主分类号： C21D1/58 文献下载
摘要：本发明涉及一种气液复合淬火方法，包括加热保温阶段、渗碳阶段、气淬阶段、油淬阶段；加热保温阶段，是将工件温度从一定温度升高至渗碳温度；渗碳阶段为一般性的真空低压渗碳过程，是在工件表层达到一定的碳浓度，所述碳浓度高于基体；气淬阶段包括：在工件处于渗碳温度时，直接在热处理室内充入压力为0.5～6bar的冷却气体，使工件表层快速冷却至600～850℃的温度范围内，冷速高于珠光体转变的临界冷速，但小于油淬的冷速；油淬阶段包括：在气淬阶段后直接入油，使工件表层完成马氏体转变。本发明减少了现有渗碳‑淬火工艺中淬火前的保温阶段，利用气淬过程适中的冷速，在保证工件淬火成马氏体的前题下，减小了工件的变形，并缩短了工艺周期，渗碳效率提高。
一种复合淬火方法

[发明专利]一种真空炉内可实现工件自旋的传动和装夹结构-CN202011508751.6有效
发明人： 丛培武;杜春辉;陈旭阳;何龙祥;王同;薛丹若;杨广文;范雷 -专利权人：北京机电研究所有限公司
申请日： 2020-12-18 - 公布日： 2022-11-15 - 主分类号： C21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种真空炉内可实现工件自旋的传动和装夹结构，包括驱动减速电机、轴密封装置、主动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅰ、主动齿轮Ⅱ、从动齿轮Ⅱ、工件装夹装置、联轴器、传动轴、各部件支承结构等。传动轴通过传动轴支承结构固定在炉膛上盖之上；主动齿轮Ⅱ和从动齿轮Ⅰ为一体化结构，通过主动齿轮Ⅱ支承结构安装在炉膛上盖之上；工件装夹装置和从动齿轮Ⅱ通过从动齿轮Ⅱ支承结构固定在炉膛上盖之上，工件装夹装置下部装夹吊装工件。在保证双向密封和热防护的前提下，能使工件通过齿轮传动系统由减速电机驱动实现自动稳定旋转，且便于装料、卸料。本结构有助于实现工件各部位均匀加热和冷却，进而提减少热处理畸变，提高工件热处理性能的一致性。
一种真空炉实现工件自旋传动结构

[发明专利]一种用于提高立式真空高压气淬炉淬火均匀性的风冷系统-CN202210572067.7在审
发明人：杜春辉;丛培武;陆文林;陈旭阳 -专利权人：北京机电研究所有限公司
申请日： 2022-05-25 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： C21D1/613 文献下载
摘要：本发明公开一种用于提高立式真空高压气淬炉淬火均匀性的风冷系统，属于真空高压气淬热处理设备技术领域，包括：风冷电机、离心叶轮、分配器、调节风管、换热器和集流器、外风道I、喷嘴、内风管、外风道II。风冷电机驱动离心叶轮将经过换热器冷却的气流引入分配器，然后经过调节风管进入外风道I和外风道II，外风道I的气流通过喷嘴喷向工件外围，外风道II连接位于炉膛中心的内风管，通过内风管的喷风孔喷向工件内侧，使工件在内外圆周方向上能够同时进行对流换热，提高了轴向和周向的温度均匀性，减小了热处理变形，实现了关键产品的精密形性调控，解决了多件大型薄壁圆筒件热处理变形超差和硬度不均匀的问题。
一种用于提高立式真空压气淬火均匀风冷系统

[发明专利]一种获得弥散分布的细小碳化物的真空渗碳方法-CN202111056849.7在审
发明人： 丛培武;徐跃明;杜春辉;陆文林;陈旭阳;何龙祥;王赫;薛丹若;杨广文;范雷;凡占稳 -专利权人：北京机电研究所有限公司
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2021-12-03 - 主分类号： C23C8/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种获得弥散分布的细小碳化物的真空渗碳方法，包括加热保温阶段、脉冲渗碳阶段、碳化物析出球化阶段、淬火阶段。脉冲渗碳阶段是指渗碳/扩散多次交替的高浓度渗碳过程，形成所需的表面碳浓度梯度；碳化物析出球化阶段是指立即充气使工件表面快冷至Ac1线以上某一温度并保温一段时间，促使碳化物在奥氏体中析出并形成弥散分布，同时利用心部余热使工件达到淬火温度。该方法兼顾组织性能和变形量，一方面获得了高含碳量(1％‑1.5％)的弥散分布的细小碳化物，实现了“外硬内韧”，另一方面减小了淬火畸变，实现了尺寸控制。是一种工艺时间短，渗碳效率高，设备运行成本低，产品表面性能优，变形小的方法，最大程度发挥了材料的强韧性，从而提高工件的服役性能。
一种获得弥散分布细小碳化物真空渗碳方法

[发明专利]一种气流可上下交替的卧式真空高压气淬炉用风冷系统-CN202010242806.7有效
发明人：杜春辉;徐跃明;丛培武;陆文林;王赫;何龙祥;王同;陈旭阳;薛丹若;杨广文;范雷 -专利权人：北京机电研究所有限公司
申请日： 2020-03-31 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： C21D1/667 文献下载
摘要：本发明公开了一种气流可上下交替的卧式真空高压气淬炉用风冷系统，采用空间利用率高的内循环左右对称结构，其组成包括：风机、叶轮、蜗壳、导风罩、提拉框、内封板、侧封板、导风板、换热器等。其中：导风板与换热器相联，用于将蜗壳出风口流出的气体导入换热器，气体沿换热器内部隔板吹向工件；提拉框安装于导风罩和内封板之间，可将流经换热器的气体导入导风罩，引入叶轮流道；提拉框由气缸驱动通过升降实现风向切换。该风冷系统结构紧凑，空间利用率高，冷却气流上下交替吹风的冷却形式有助于提高气淬过程的冷却均匀性，进而提高工件组织、性能的均匀性，减少工件变形。
一种气流上下交替卧式真空压气淬炉用风冷系统

[发明专利]一种用于提高立式真空高压气淬设备冷却均匀性的风冷系统-CN201911366713.9有效
发明人：陆文林;徐跃明;丛培武;杜春辉;王赫;何龙祥;王同;薛丹若;杨广文 -专利权人：北京机电研究所有限公司
申请日： 2019-12-26 - 公布日： 2021-07-16 - 主分类号： C21D1/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于提高立式真空高压气淬设备冷却均匀性的风冷系统，包括风机、叶轮、蜗壳、导风罩、换热器、上小隔热屏、出风道、回风道、风门I、风门II、上封板、下封板、下小隔热屏等。其中：导风罩与换热器相联，用于将流经换热器的冷却气体导入蜗壳入口；出风道与蜗壳出口相联，用于引出蜗壳流出的气体；风门I安装于出风道内，风门I由气缸驱动，可实现进风方向的切换；风门II安装于回风道内，风门II由气缸驱动，可实现回风方向的切换。该风冷系统可实现冷却气流对工件的上下交替喷风冷却，能大大缩小工件两端的温差，进而提高工件组织、性能的均匀性，减少工件变形。
一种用于提高立式真空压气设备冷却均匀风冷系统

[发明专利]一种真空渗碳后细化组织的方法-CN201910058975.2有效
发明人： 丛培武;徐跃明;周有臣;刘俊祥;杜春辉;尹承锟;何龙祥;周新宇;王京辉;王同 -专利权人：北京机电研究所有限公司
申请日： 2019-01-22 - 公布日： 2020-12-29 - 主分类号： C23C8/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种真空渗碳后细化组织的方法，包括真空低压渗碳阶段，还包括渗碳后缓慢冷却阶段、循环缓冷阶段、二次淬火阶段；渗碳后缓慢冷却阶段包括：渗碳结束后，工件继续在加热室，停止加热，脉冲方式充入氮气，缓慢降至600℃；循环缓冷阶段指多次快速加热、多次缓冷；二次淬火阶段指采用循环缓冷结束后第一次淬火固化细化后的晶粒，第二次淬火兼顾表面及心部的淬火方法。能解决晶粒、组织细化问题，达到渗层表面马氏体细化、呈隐晶或细针状，心部组织细化，实现真空渗碳真正的“外硬内韧”，把材料的综合性能发挥到最佳程度。
一种真空渗碳细化组织方法

[发明专利]一种带有气冷功能的真空氢气炉的炉胆结构-CN202010243633.0在审
发明人：陆文林;丛培武;杜春辉;王赫;何龙祥;王同;陈旭阳;薛丹若;杨广文;范雷 -专利权人：北京机电研究所有限公司
申请日： 2020-03-31 - 公布日： 2020-07-10 - 主分类号： F27B5/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种带有气冷功能的真空氢气炉的炉胆结构，包括前小隔热屏、前盖、筒体、发热体、后盖、后小隔热屏、料台立柱和横梁。前盖、后盖及筒体由底板及复合隔热屏组成，前盖和后盖上加工有通风孔；前小隔热屏由气缸驱动通过铰链可水平移动，以开启和关闭前盖上的通风孔；后小隔热屏由气缸驱动可沿导轨上下移动，以开启和关闭后盖上的通风孔。在充氢加热过程中，前小隔热屏和后小隔热屏关闭位于前盖和后盖上的通风孔，减少气体对流造成的热量损失，提高加热温度均匀性；在气冷过程中，前小隔热屏和后小隔热屏开启位于前盖和后盖上的通风孔，使冷却气流经通风口均匀吹向工件形成回路。能有效控制加热过程炉温均匀性、减少热量损失，同时也确保气冷过程的冷却性能，满足热处理工件组织、性能及变形的要求。
一种带有气冷功能真空氢气结构

[发明专利]一种适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀-CN202010242826.4在审
发明人：杜春辉;徐跃明;丛培武;陆文林;王赫;何龙祥;王同;薛丹若;杨广文;范雷 -专利权人：北京机电研究所有限公司
申请日： 2020-03-31 - 公布日： 2020-06-12 - 主分类号： F16K3/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于高温高压双向密封的真空炉热闸阀，包括热闸阀升降气缸、吊挂框、热室阀板、冷室阀板、铰链座、导向楔块、热闸阀升降导轨、导向轮、连接轴、铰链板、定位结等。热室阀板兼具隔热和承载的功能，与冷室阀板、铰链座等构成了对称的双阀门铰接结构，可实现双向密封，满足双向承压的要求。热闸阀由气缸完成阀门的升降开合，当处于密封状态时，铰链板处于“死点”位置，可将冷室阀板的反向压力传递至热室阀板，进而传至炉壳抵消。可满足复合多功能真空热处理炉采用双室结构实现高压气淬和真空油淬功能复合的需要。
一种适用于高温高压双向密封真空炉闸阀

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