预抽真空箱式氮化炉

预抽真空箱式氮化炉是一种高温处理设备，以下是对其的详细介绍：

一、基本构成

预抽真空箱式氮化炉主要由炉体、炉罐(或马弗罐)、炉门、电加热系统、预抽真空系统、冷却系统、氮势测量及控制系统、安全控制系统等部分组成。其中，炉体是设备的主体结构，炉罐则用于放置待处理的工件。

二、工作原理

在炉内建立真空或氮气氛下，通过电阻加热器对工件进行氮化等处理。炉内温度和压力通过温度传感器和真空计等测量仪器实时监测并反馈到系统中，实现温度和压力控制。同时，氮势测量及控制系统可以实时监测炉内的氮势，并根据设定值自动调节通入炉内的气体组成，以达到渗氮效果。

三、主要特点

高效加热：加热速率快，温度升降迅速，可节约时间和能源。

温度控制精度高：温度控制系统采用PID闭环控制，可实现较高的温度控制精度，通常温度稳定度为±1℃，炉温均匀性±5℃。

温度均匀：加热方式采用辐射加热和对流加热结合的方式，保证了炉内温度均匀。

操作简便：气体控制系统操作方便，可实现多段程序温度控制。同时，设备采用世界知名品牌程控器，可靠性高，简单易操作。

安全性高：炉内温度和压力实时监测，确保操作安全。设备还配备了多种安全保护功能，如超温自动切断加热、炉压降低时氮气自动冲入等。

冷却速度快：设备配有内外双冷却系统，可以缩短冷却时间，提高生产效率。

四、应用范围

预抽真空箱式氮化炉广泛应用于新材料制备、表面处理和金属材料加工等领域。在新材料领域中，它主要用于石墨烯、氮化硅、氮化铝、复合材料等的制备。在金属材料加工领域，它主要用于工具钢、合金钢、模具钢等材料的氮化处理。此外，该设备还适用于各种模具、机械传动件、齿轮、轴及其它高精密零件的热处理，如渗氮、氮碳共渗等。

五、操作流程(示例)

装炉：将工件置于炉内的导流筒或炉罐中。

关闭炉门：确保炉门紧闭，以防止气体泄漏。

通入空气并升温：在空气环境下对工件进行加热升温。

预氧化：在特定温度下进行预氧化工艺，以增加渗速、提高工件表面硬度和渗层的均匀性。

抽真空：通过预抽真空系统对炉内进行抽真空操作，以将炉内的空气置换成氮气。

氮气复压：使用低压氮气对炉内进行复压操作，使炉压恢复到工作炉压。

继续升温并通氮气：在氮气环境下对工件进行加热升温，并通入氮气以维持炉压。

氮化处理：到达氮化工艺温度后，通过质量流量计通入氨气和裂解氨气进行氮势控制。

氮气置换及冷却：氮化工艺结束后进行氮气置换，并根据工艺需要启动内外循环冷却系统对工件进行冷却。

出炉前抽真空及氮气复压：降温到开门温度后进行出炉前的抽真空操作，并使用低压氮气进行复压操作。

开门出炉：炉压达到设定值后进行开门操作，取出工件。

综上所述，预抽真空箱式氮化炉具有诸多优点和广泛的应用范围，是新材料制备和金属材料加工领域中的重要设备之一。