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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：一种钢球批量均匀渗氮装置与渗氮方法，涉及一种钢球渗氮装置与方法。为了克服现有的钢球表面离子渗氮方法存在渗氮层不均匀、离子渗氮过程中钢球的弧光放电造成表面烧伤和由于温度场不均匀造成的钢球渗氮的一致性差的问题。渗氮装置由炉体、辅助加热器、托盘、数个热电偶、空心转动轴、无线发射器、上阴极盘和下阴极盘构成；本发明中钢球表面不放电也没有高能离子轰击，保证钢球不被烧伤。钢球在托盘中随机运动，保证同一批钢球渗氮的一致性；钢球之间不存在摆放间隔，生产效率高；无线测温方式实现了渗氮过程多点跟随测温。

主权项：1.一种钢球批量均匀渗氮装置，其特征在于：钢球批量均匀渗氮装置由炉体（1）、辅助加热器（4）、托盘（7）、数个随动热电偶（8）、空心转动轴（9）、无线发射器（10）、上阴极盘（11）和下阴极盘（12）构成；所述炉体（1）为圆柱形的真空室，炉体（1）的内壁上设置有水冷壁，炉体（1）上对向设置有进气口（3）和排气口（2）；炉体（1）的内部侧面沿器壁布置有辅助加热器（4），辅助加热器（4）上设置有辅助加热器温度监控热电偶，炉体（1）的内壁上设置有隔热屏（5）；炉体（1）内的均温区设置有水平的上阴极盘（11）和下阴极盘（12），上阴极盘（11）和下阴极盘（12）通过支撑杆（13）支撑连接，支撑杆（13）为导体，上阴极盘（11）和下阴极盘（12）上分别设置有多个透气孔；下阴极盘（12）和炉体（1）底面之间设置有数个陶瓷支撑脚（14），下阴极盘（12）的中心设置有通孔，下阴极盘（12）与离子渗氮电源负极通过引入电极（15）连接；上阴极盘（11）和下阴极盘（12）之间设置有倾斜的托盘（7），托盘（7）下表面中心连接有竖向的空心转动轴（9），空心转动轴（9）设置在下阴极盘（12）的中心的通孔内且空心转动轴（9）的下端伸出至炉体（1）外部；托盘（7）的上表面为锥面，托盘（7）的中心低于外圈，多个钢球（6）放置在托盘（7）内；托盘（7）内部埋有数个随动热电偶（8），托盘（7）内的每个随动热电偶（8）的测量端距离托盘（7）上表面的距离相同，随动热电偶（8）的下端设置在空心转动轴（9）内；无线发射器（10）通过支架固定在空心转动轴（9）的下端，随动热电偶（8）输出端与无线发射器（10）的输入端通过航空插头连接；上阴极盘（11）、下阴极盘（12）和支撑杆（13）构成阴极系统，炉体（1）、钢球（6）、托盘（7）、空心转动轴（9）与离子渗氮电源正极连接构成阳极系统，炉体（1）接地；所述托盘（7）的锥面的母线与水平方向的夹角为0.1-5°。

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