專利名稱：熱處理方法及其所使用的熱處理爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于在預定的氣體中對工件進行熱處理的方法，以及直接用于實施該方法的熱處理爐。
但是，眾所周知，在普通的熱處理方法和如上所述的爐子中，在從入口側的清洗腔室將工件向加熱室進行輸送時，清洗室內的惰性氣體會侵入加熱室內部，因此干擾了加熱室內的氣體，從而使加熱室內氣體的濃度以及氣態(tài)物質的局部壓力降低。因此，所出現的問題是，不能在所要求的處理條件下處理工件，從而導致所處理的工件的質量下降，或者需要額外的時間使加熱室的內部穩(wěn)定到上述處理條件，從而導致處理效率的降低。
本發(fā)明的一個方面提供了一種用于在被供應有預定氣體的加熱室內對工件進行熱處理的熱處理方法，其中所述加熱室的內部通過可氣密密封的清洗室與外面氣體隔離，它包括以下步驟使所述清洗室的內壓降低到預定的壓力水平；將所述處理氣體供應給上述抽空的清洗室，以便使該清洗室的內壓回升，從而基本上等于加熱室的內壓；并且在平衡的壓力下使所述工件在清洗室和加熱室之間輸送。
在上述的熱處理方法中，將與加熱室相同的氣體供應到已經被抽空到預定壓力水平的清洗室內部，并且通過該氣體使清洗室的內壓基本上等于加熱室的內壓，從而在該條件下將工件從一個腔室輸送到另一個腔室中。因此，大大地抑制了加熱室內氣體的濃度、壓力等的波動，并且可以防止對氣體的干擾。
在上述熱處理方法中，可從加熱室內部逐漸地將氣體提供給抽空的清洗室內部，以使清洗室的內壓和加熱室的內壓基本上相等。在這樣做時，可以進一步降低加熱室內部壓力的波動。
本發(fā)明的另一個方面提供了一種特別適用于實施如上所述的本發(fā)明的方法的熱處理爐。


圖1為示意圖，顯示出在本發(fā)明的一個實施例中的熱處理爐的主要部分的例子。為了簡化以下說明，將只對熱處理爐的入口側的構造進行說明。另外，圖中的粗線表示氣路管線，而所有其它線表示控制線。在圖1中，該實施例的熱處理爐包括用于加熱工件W的加熱室1；包含一個或多個將要進行最優(yōu)處理的工件的裝載機；沿著該加熱室1側面安裝的具有安插在其中的插入連接室2的清洗室3，用來使加熱室1的內部與外面的空氣隔離；用于控制該裝置的每個部分的控制部分4；以及用于從外面將工件W經過清洗室3和連接室2輸送進加熱室1中的輸送裝置。該輸送裝置5通常由輥式輸送機構成，其中根據來自控制部分4的指令信號來驅動每個輥子的轉動以使存放有工件W的容器6移動。
加熱室1的內部與氣體供應裝置7相通，該供應裝置根據來自控制部分4的指令信號從氣體供應源15將包括例如具有預定濃度的CO和/或N2的氣體輸送給加熱室1，并且加熱室的內部具有第一壓力傳感器PS1，該傳感器用來探測加熱室1的內壓并且將探測出的數值輸出給控制部分4。加熱室1還設有通過控制部分4來調節(jié)加熱的加熱器(未示出)，并且因此在所要求的條件下在已經供應了上述氣體的狀態(tài)中對工件W進行熱處理。門8a安裝在加熱室1的入口1a處。該門8a在驅動部分8b的作用下上升和下降從而打開和關閉，所述驅動部分根據來自控制部分4的指令信號操作，因此入口1a只有在正在輸送工件W時才打開。另外，在門8a中設有連接孔8a1，用來通過在加熱室1和連接室2之間建立連通來使氣體能夠流動。
用于密封清洗室3的前門9a和后門10a分別安裝在清洗室3的帶入開口3a和帶出開口3b處。前門9a和后門10a分別在根據來自控制部分4的指令信號操作的驅動部分9b和10的作用下上升和下降，從而打開和關閉。
另外，該清洗室3的內部通過管線11與連接室2連接，從而可以適當地供應與加熱室1相同的氣體。更具體地說，用于從空氣中除去煙灰等物質的過濾器12以及相互平行地連在一起的大口徑操作閥13a和小口徑操作閥13b連接在管線11上，并且根據來自控制部分4的指令信號在大口徑操作閥13a和小口徑操作閥13b的操作下，將來自加熱室1內部的氣體供應給清洗室1的內部。管線11、大口徑操作閥13a和小口徑操作閥13b形成清洗氣體供應裝置，用來將與加熱室1內部的氣體相同的氣體供應給清洗室3的內部。
另外，用于探測清洗室3的內壓并且將探測到的數值輸出給控制部分4的第二壓力傳感器PS2以及均由控制部分4操縱的真空泵VP和操作閥14通過上述管線11與清洗室3連接。該真空泵VP形成用于將清洗室3抽空到預定的壓力水平的裝置。操作閥14根據來自控制部分4的指令信號操作以使清洗室3與外面連接，并且將外面的空氣回填到清洗室3的內部。上述大口徑操作閥13a、小口徑操作閥13b和操作閥14由控制閥例如電磁閥和/或氣動閥形成。
在采用如上所構成的該實施例的熱處理爐中，控制部分4致動輸送裝置5，以從裝置的外面將工件W輸送給清洗室3的內部，于是通過前面9a和后門10a將清洗室3氣密地密封。然后，控制部分4操縱真空泵VP，以根據來自第二壓力傳感器PS2的探測數值將清洗室3的內壓降低到預定的壓力水平(例如在133Pa左右的數量級范圍)。在這樣做時，清洗室3內部的空氣可以更無疑地替代上述氣體。
隨后，控制部分4致動小口徑閥13b，從而從加熱室1的內部通過過濾器12逐漸地將空氣供應給清洗室4的內部。因此，由于控制部分4強迫空氣從加熱器1的內部逐漸供應到清洗室3的內部，所以可以進一步降低加熱室1內部壓力的波動。
一旦控制部分4根據由第一和第二傳感器PS1、PS2所探測出的相應數值已經探測出清洗室3的內壓接近相對于加熱室1的內壓的預定范圍，則控制部分4還致動該大口徑操作閥13a，直到清洗室3的內壓和加熱室1的內壓變得基本上相等。一旦相應的內壓已經變得基本上相等，則控制部分4使大口徑閥13a和小口徑閥13b回到它們的關閉狀態(tài)。
然后控制部分4致動驅動部分8b和10b以分別打開門8a和后門10a，于是輸送裝置5被致動，以便從清洗室3將工件W輸送給加熱室1。接著，控制部分4致動驅動部分8b和10b，以分別關閉門8a和后門10a，從而氣密地密封所述清洗室3。一旦清洗室3的內壓已經被控制部分4以上述的方式降低到預定壓力水平，則控制部分4控制操作閥14，以利用外面的空氣回填到清洗室3的內部。
如上所述，在該實施例的熱處理方法和爐子中，大口徑閥13a和小口徑閥13b由控制部分4操縱，從加熱室1將處理氣體供應給清洗室3的內部，此時清洗室的內壓已經通過由控制部分4進行的真空泵VP的操作而被降低到預定的壓力水平?？刂撇糠?還致動輸送裝置5，以在如下狀態(tài)中從清洗室3將工件W輸送給加熱室1，其中利用上述氣體并根據從第一和第二壓力傳感器PS1、PS2探測到的相應數值已經使清洗室3的內壓和加熱室1的內壓基本上相等，因此可以大大地抑制在工件輸送期間加熱室1內部空氣的濃度、壓力等的波動，從而可以防止在加熱室1內部的氣體中產生干擾。
在上述的說明書中，已經對用來通過大口徑閥13a和小口徑閥13b將加熱室1內部的氣體供應給清洗室3內部的構造進行了說明。但是，本發(fā)明并不限于此。還可以通過例如在上述氣體供應源15和清洗室3之間設置單個控制閥來將空氣供應給清洗室3的內部，所述閥的開口由控制部分4根據由第一和第二壓力傳感器PS1、PS2探測到的數值來進行調節(jié)。
此外，在上述說明書中，只是對熱處理爐的入口側的構造進行了說明。但是，在該爐子的出口側上沿著上述加熱室1的側面同樣設有上述清洗室3、清洗氣體供應裝置等，從而可以在加熱室1內部的氣體中產生干擾。
根據如上所述的本發(fā)明的熱處理方法，可以大大地抑制在工件輸送期間加熱室內部空氣的濃度、壓力等的波動，從而可以防止在氣體中產生干擾。因此，在輸送之后馬上可以對工件進行處理，而無須將加熱室的內部重新調整到所要求的處理條件。因此，使損耗時間最小化，可以在所要求的處理條件下處理工件，并且可以防止所要處理工件的質量降低以及工件處理效率的下降。
另外，在使清洗室的內壓回升到基本上等于加熱室的內壓時，由于空氣是從加熱室內部逐漸地被供應給被減壓的清洗室的內部的，所以可以進一步減小加熱室內的壓力波動。
根據本發(fā)明的熱處理爐，可以大大地抑制加熱室內氣體的濃度、壓力等的波動，從而可以防止在加熱室內的氣體中產生干擾，因此在輸送之后可以馬上處理工件，而無須將加熱室的內部重新調整到所要求的處理條件。因此，使損耗時間最小化，可以在所要求的處理條件下處理工件，并且可以減小工件處理的質量和處理效率的降低。
清洗氣體供應裝置還可以裝配有用于從加熱室內部將所述氣體逐漸地供應給清洗室內部的控制閥，從而可以進一步減小加熱室內的壓力波動。
在該說明書的基礎上還可以在本發(fā)明的范圍內做出各種在此未提到的其它改進。
權利要求
1.一種用于在被供應有預定氣體的加熱室內對工件進行熱處理的方法，其中通過可氣密密封的清洗室使所述加熱室的內部與外部空氣隔離，它包括以下步驟將所述清洗室的內壓降低到預定的壓力水平；將所述氣體供應給上述被抽空的清洗室的內部，以便使該清洗室的內壓基本上等于加熱室的內壓；以及在平衡的壓力下在清洗室和加熱室之間輸送所述工件。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，從所述加熱室的內部將所述氣體逐漸地供應給所述被抽空的清洗室的內部，以使所述清洗室的內壓和所述加熱室的內壓基本上相等。
3.一種熱處理爐，它包括用于加熱工件的加熱室；用于將處理氣體供應給所述加熱室的氣體供應裝置；沿著所述加熱室側面安裝的可氣密密封的清洗室，用來使所述加熱室與外部空氣隔離；用于輸送所述工件的輸送裝置；用于探測所述加熱室的內壓的第一壓力傳感器；用于探測所述清洗室的內壓的第二壓力傳感器；用于將所述清洗室的內壓降低到預定壓力水平的裝置；用于將與所述氣體相同的氣體供應給所述清洗室的內部的清洗氣體供應裝置；以及控制部分，用于根據由所述第一和所述第二壓力傳感器所探測到的數值來控制所述輸送裝置、用于將所述清洗室內壓降低到預定壓力水平的裝置以及所述清洗氣體供應裝置，其中，所述控制部分致動所述輸送裝置，以使所述工件在如下狀態(tài)下在所述清洗室和所述加熱室之間輸送，其中在所述清洗室被抽空到預定壓力水平之后已經通過所述清洗氣體供應裝置將所述氣體供應給所述清洗室的內部，從而使清洗室的內壓基本上與加熱室的內壓相等。
4.如權利要求3所述的熱處理爐，其特征在于，述清洗氣體供應裝置包括用于從所述加熱室內部將所述氣體逐漸地供應給所述清洗室內部的控制閥。
全文摘要
在一種可以防止加熱室內的氣體產生干擾并可防止工件處理的質量和效率下降的熱處理方法和在該方法中所使用的爐子中,控制部分4首先操縱真空泵VP,以將清洗室3的內壓降低到預定的壓力水平,然后操縱大口徑和小口徑操作閥(13a,13b)以從加熱室1的內部將氣體供應給清洗室3的內部,并且控制部分4致動輸送裝置5,以在如下狀態(tài)下使工件W在清洗室3和加熱室1之間輸送,其中根據由第一和第二壓力傳感器PS1、PS2探測出的數值已經使清洗室3和加熱室1的內壓基本上相等。
文檔編號C21D9/00GK1386889SQ02105748
公開日2002年12月25日 申請日期2002年4月16日 優(yōu)先權日2001年4月17日
發(fā)明者服部清幸, 石井洋, 原田俊之 申請人:光洋熱系統株式會社