渗碳炉是新型节能周期作业式热处理电炉。

渗碳炉的热源选择有两种形式。一种是燃料燃烧供热方式，其中有燃油的，也有燃煤气的；另一种是电热式。渗碳炉有间断式和连续式两种。

简介

真空渗碳是世界的热处理手段之一，也是近年发展较快的热处理新技术。与传统渗碳方法相比，真空渗碳可控制碳含量，使渗碳产品具有好

的渗层均匀性和表面质量，且具有节能环保等优点，被广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域。

炉温均匀性及空炉升温时间等指标是真空炉加热性能的主要体现。这些指标主要由真空渗碳炉的核心部件加热室的结构所决定，其设计是否

合理直接影响炉子的使用性能和产品的生产效率。选择间断式还是连续式要依据产量、品种、工件尺寸形状、渗碳层厚度、投资及管理费

用等诸因素加以比较后才能确定。

分类：

间断式渗碳炉

（1）井式炉，是一种为简单的一种渗碳炉，形状为圆筒形，在炉底或炉顶装有搅动风扇。工件和耐热钢制的夹具或料筐一起从炉顶用吊车或

提升机手动操作装出炉。[2]

（2）卧式炉，是目前应用使用较广的一种炉型。就箱式卧式炉而言，淬火油嘴是处在装出料装置和渗碳炉之间。在淬火油槽上部是冷却间。

淬火油槽、冷却间与渗碳炉构成一个整体。

连续式渗碳炉

（1）推杆式炉，推杆式炉。这种炉子使用较多。炉子设有加热、渗碳、扩散和冷却并均匀4个炉段。为了控制各段的温度，采用燃煤气或油的

辐射管供热，在渗碳段和扩散段装有炉气搅动风扇以保证产品质量。装料小车、装料门、链式门和推料机用电器连锁操作。[3]

（2）旋转鼓形炉。炉膛内沿炉长方向安装用耐热钢制造的并带有螺旋片的炉罐，在炉子出料端由旋转机构驱使其转动。渗碳是采用气体渗

碳。

（3）振底式炉，振底式炉内设有耐热合金制造的炉板，以吊筋吊装在炉膛中，用炉外装料端的振动装置使炉底往复振动，炉底板上的工件边

前进边渗碳，完成渗碳后在炉底板的末端落入淬火槽中。振底炉同旋转式鼓形炉一样，在工件加热后淬火，所以效率高。落入油槽中的淬

火工件由链式提升装置提出油槽。

（4）网带式炉，网带式连续渗碳炉。这种炉型是在炉外装料侧及炉内出料侧设置网带滚筒，滚筒上表张紧耐热合金制的无接火网带，在网带

滚筒之间还设有支承辊，旋转这些辊子使网带上的工件向上运动过程中完成加热和渗碳后，在出料侧工件顺着滑槽落入淬火槽中完成淬

火。

用涂：

渗碳炉是新型节能周期作业式热处理电炉，主要供钢制零件进行气体渗碳。由于选用质节能炉衬材料（陶瓷纤维）和先进的一体化水冷炉用密

封风机，该系列渗碳炉炉温均匀、升温快、保温好，工件渗碳速度加快，碳势气氛均匀，渗层均匀，在炉压提高时，亦无任何泄漏，提高

了生产效率和渗碳质量。

渗碳炉由炉壳、炉衬、炉盖升降机构、炉用密封风机、马弗罐、加热元件及电控系统等组成。炉壳由钢板及型钢焊接而成。炉衬是由

0.6g/cm3高强度质节能耐火砖、硅酸铝纤维、硅藻土保温砖及石棉板砌筑而成的节能型复合结构。炉盖升降机构由电机、齿轮泵等部件组

成，当开启炉盖时，只需按下控制箱上的按钮，炉盖即以30一70毫米/秒的速度上升。为起见，在升降轴上装设有两个行程开关，当炉盖

上升时，下部行程开关自动切断渗碳炉控制柜主回路电源，使加热元件断电停止工作，上部行程开关则限制升降轴升起的高度，以防升降

抽升起过高而脱出。

炉用密封风机装在炉盖上，供搅拌马弗罐内的气氛并使之成分均匀，同时使炉温趋于均匀。在炉盖上还装有三根工艺管通向炉膛马弗罐内：

一根套管安装三头不锈钢滴注器，由三头滴注器向炉内滴注甲醇，煤油或其它有机液体，各种液体均可调节，该套管上的氨气孔可用来向炉

内输送氨气作碳、氮共渗之用（不渗氮时可将此管口封闭）；一根套管为取样管，该套管上部的一管接头可与“U”型玻璃管压力计连接，用

来监视炉马弗罐的作用是维护炉压，保证渗碳或碳、氮共渗的正常进行，它由耐热钢制成（铸件）。加热元件由电热合金丝绕成螺旋状，安装

在炉衬内壁上，并通过引出捧引出炉外，渗碳炉温度由插入炉膛的热电偶，通过补偿导线将信号传送给自动控温柜，控温柜自动控制、调

节并记录炉内的加热温度。渗碳炉配有冷却桶（选配），用来存放处理后的零件，桶盖上设有砂封槽。

操作规程：

一、开炉前准备丁作

1、炉罐内的碳黑，检查密封衬垫。

2、检查循环风扇、电动机，给轴承加润滑脂、冷却水套通水。

3、检查热电偶位置及油压提升机构。

4、检查滴定器、甲醇、煤油储存器。

二、开炉操作规程

1、合上电源开关。

2、调整仪表（如右图）自动控制装置正常后才允许通电升温。

3、升温时，开动风扇。

4、炉温升到850°℃时，开始滴入煤油（或甲醇）。

5、炉温到需要温度后，切断炉子和风扇的电源，才能装进工件。然后关紧炉门，接通风扇和炉子电源，按范围操作。

6、工件出炉后，关紧炉盖，继续未动风扇，切断炉子电阻丝电源，滴入少量煤油。

7、炉温降至850°C时，停止滴入煤油。

8、炉温降至600°C时，停止风扇，切断电源开关。

炉罐的使用：

由于渗碳炉罐的外侧接近电热元件，温度较高，可达950一I000度，故要求炉罐具有良好的性；炉罐的内侧处于渗碳气氛中，这就要求沪罐又

需具有良好的抗渗碳性。同时，还因炉罐的裁荷较大，故还要求炉罐具有较高的高温强度。[4]

炉罐外侧的表面氧化剥落，会导致开裂，使炉罐漏气是失效的主要形式。铸造缺陷对炉罐的使用寿命影响很大，往往在缺陷处的氧化、开裂

机会较多。炉罐轻微开裂后经补焊使用不久，又很快损坏，这主要是由于经氧化、渗碳后焊接性能下降所致。

有时在炉罐口部以下产生环状裂纹，这与炉罐的结构及该区复杂的应力情况有关。从结构上可以看出，产生环裂区域正是罐内高温区与

上部罐口部分的低温区之间的过渡地带，因此，在上、一下部分不同温度的作用下，该区的热应.力较大。此外，该区恰恰处于炉罐口部的密

封环底部与罐壁

相连接的部分，正处于截面变化部位，由于热应力和载荷应力叠加，加上密封环底部又是整个炉罐的支承点，工作时该处应力大。再则

该处又是铸件的热节部位，出现铸造缺陷的可能性较多，因而出现了垂直于应力的环状裂纹。

炉罐的使用寿命的比较，Cr18Ni25Si2.Cr25Ni20钢的炉罐使用寿命高，是Cr18Mn12Si2N钢炉罐的3倍以上。