CN110373627A - 等离子体非金属陶瓷合金技术 - Google Patents

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朱刚
聂毅东
吴立南
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Nanjing Lang Shiyi Plasma Production Technology Co Ltd
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Nanjing Lang Shiyi Plasma Production Technology Co Ltd
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
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Abstract

本发明公开了一种等离子体非金属陶瓷合金技术，用于对小、轻、薄零部件进行表面改性，其特征在于：在真空容器内加工零部件温度控制在200摄氏度以下，使用氮气、硅烷、硼烷对零部件加工面进行离子渗透。本发明降低生产环境温度，可以对小、轻、薄零部件进行表面改性，不导致零部件外形发生形变，对小、轻、薄零部件进行提高表面硬度、提升耐磨性、降低摩擦副之间的磨损、提高零部件的使用寿命。

Description

等离子体非金属陶瓷合金技术
技术领域
本发明涉及对小、轻、薄零部件表面热处理渗透技术领域，尤其涉及一种等离子体非金属陶瓷合金技术。
背景技术
传统的对小、轻、薄零部件表面热处理渗透工艺中具有以下缺陷：(1)渗氮温度高对小、轻、薄零件容易造成外形形变；
(2) 渗氮过程中使用的氨气污染环境，对操作人员伤害大。
发明内容
本发明提出的等离子体非金属陶瓷合金技术，彻底解决了生产温度过高对小、轻、薄零件造成外形形变，生产使用工作气体氨气污染环境，对操作人员伤害大的问题。
本发明的目的是以下技术方案实现的，具体的技术方案如下：
一种等离子体非金属陶瓷合金技术，用于对小、轻、薄零部件进行表面改性，其特征在于：包括以下步骤：
(1)装夹
1.1、将加工零部件放置在真空容器内装夹并固定；
1.2、检查炉门密封圈是否正常，用丙酮擦拭炉门密封圈与观察窗，关闭并锁紧炉门；
(2)操作流程
阶段一、工作准备：抽真空，炉体加热，高频预热
2.1、开控制柜电源，开冷却水泵；
2.2、确认气阀顺时针开、逆时针关，开旋片泵，真空度在1000Pa以内，开启罗茨泵；
2.3、真空降到100Pa-150Pa 开启加热电源，电流5±1A；
2.4、真空到50-100Pa 将加热电流升到10±1A；
2.5、真空稳定到20-25Pa后将加热电流升到15A±1A；
2.6、加热温度升到110±5 ℃时，准备进入生产状态；
2.7、加热温度升到120±5 ℃时，开高频柜电源，确认冷却系统没问题，开启灯丝电源；
阶段二、渗陶工作中：进反应气体，开高频
2.8、灯丝预热10-15分钟后，温度在120 ℃以上，真空稳定在10Pa以下，则可进反应气体；
2.9、三种气瓶供气管分压开到0.2MPa，进氮气，真空稳定到40- 45Pa时，高压开关打开，阳机电压逐渐开到1.5 -2KV直到起辉光为止，溅射20分钟以上；
2.10、进硅烷，真空在原有基础上增加10-15Pa，并保持压力稳定，高频阳极电压慢慢升到2-2.5KV；
2.11、进硼烷，真空在原有基础上增加20-25Pa，高频阳极电压慢慢升到3KV；
2.12、一旦加热真空室内温度上升至150℃ 时，必须将加热电流降到6-8A；
2.13、保持温度、真空，高频2.5-3小时，期间真空维持不超过50Pa，如有小幅度降低用氮气补充;
阶段三、逆向操作：降温，关闭反应气体，关高频
2.14、加工时间到后，先关硅烷总阀；
2.15、硅烷分压到0.1MPa时关硼烷总阀，硼烷针阀适当打开，把真空维持在45-50Pa；
2.16、硼烷分压到0.1MPa时关氮气总阀，关硼烷针阀，加热电流关到5±1A；
2.17、氮气分压为0.1MPa时，关硼烷和氮气针阀；
2.18、真空到40±2Pa时，将高频阳极电压降到2.8KV；
2.19、真空到30±2Pa时，将高频阳极电压降到2.5KV，保持辉光；
2.20、真空到15±5Pa时，高频阳极电压关掉，高压开关关闭后，关电子管灯丝后，氮气针阀关闭，加热关掉，冷却系统不能关；
阶段四、冷却保温阶段：高频冷却，真空泵冷却，炉体保温
2.21、继续开旋片泵10分钟后，先把气阀都关闭，然后关掉旋片泵；
2.22、10 -15分钟左右后，关掉高频柜和控制柜总电源，冷却水水泵关掉；
2.23保温3 -3.5小时后出炉；
(3)出炉
3.1、打开炉门、退出工装台，取下零配件，要求轻拿或吊轻放，无划伤磕碰；
3.2、把取下的零配件码放整齐，待清洗。
进一步的，在真空容器内加工零部件温度控制在200摄氏度以下。
更进一步的，使用氮气、硅烷、硼烷对零部件加工面进行离子渗透。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明降低生产环境温度，可以对小、轻、薄零部件进行表面改性，不导致零部件外形发生形变，对小、轻、薄零部件进行提高表面硬度、提升耐磨性、降低摩擦副之间的磨损、提高零部件的使用寿命；
2、本发明不使用污染环境对人体伤害很大的工作气体，具有环保对操作人员无伤害的优点。
具体实施方式
实施例1：
一种等离子体非金属陶瓷合金技术，用于对小、轻、薄零部件进行表面改性，包括以下步骤：
(1)装夹
1.1、将加工零部件放置在真空容器内装夹并固定；
1.2、检查炉门密封圈是否正常，用丙酮擦拭炉门密封圈与观察窗，关闭并锁紧炉门；
(2)操作流程
阶段一、工作准备：抽真空，炉体加热，高频预热
2.1、开控制柜电源，开冷却水泵；
2.2、确认气阀顺时针开、逆时针关，开旋片泵，真空度在1000Pa以内，开启罗茨泵；
2.3、真空降到100Pa-150Pa 开启加热电源，电流5±1A；
2.4、真空到50-100Pa 将加热电流升到10±1A；
2.5、真空稳定到20-25Pa后将加热电流升到15±1A；
2.6、加热温度升到110±5 ℃时，准备进入生产状态；
2.7、加热温度升到120±5 ℃时，开高频柜电源，确认冷却系统没问题，开启灯丝电源；
阶段二、渗陶工作中：进反应气体，开高频
2.8、灯丝预热10-15分钟后，温度在120 ℃以上，真空稳定在10Pa以下，则可进反应气体；
2.9、三种气瓶供气管分压开到0.2MPa，进氮气，真空稳定到40- 45Pa时，高压开关打开，阳机电压逐渐开到1.5 -2 KV直到起辉光为止，溅射20分钟以上；
2.10、进硅烷，真空在原有基础上增加10-15Pa，并保持压力稳定，高频阳极电压慢慢升到2-2.5KV；
2.11、进硼烷，真空在原有基础上增加20-25Pa，高频阳极电压慢慢升到3KV；
2.12、一旦加热真空室内温度上升至150℃ 时，必须将加热电流降到6-8A；
2.13、保持温度、真空，高频2.5-3小时，期间真空维持不超过50Pa，如有小幅度降低用氮气补充;
阶段三、逆向操作：降温，关闭反应气体，关高频
2.14、加工时间到后，先关硅烷总阀；
2.15、硅烷分压到0.1MPa时关硼烷总阀，硼烷针阀适当打开，把真空维持在45-50Pa；
2.16、硼烷分压到0.1MPa时关氮气总阀，关硼烷针阀，加热电流关到5±1A；
2.17、氮气分压为0.1MPa时，关硼烷和氮气针阀；
2.18、真空到35±40Pa时，将高频阳极电压降到2.8KV；
2.19、真空到30±2Pa时，将高频阳极电压降到2.5KV，保持辉光；
2.20、真空到15±5Pa时，高频阳极电压关掉，高压开关关闭后，关电子管灯丝后，氮气针阀关闭，加热关掉，冷却系统不能关；
阶段四、冷却保温阶段：高频冷却，真空泵冷却，炉体保温
2.21、继续开旋片泵10分钟后，先把气阀都关闭，然后关掉旋片泵；
2.22、10 -15分钟左右后，关掉高频柜和控制柜总电源，冷却水水泵关掉；
2.23保温3 -3.5小时后出炉；
(3)出炉
3.1、打开炉门、退出工装台，取下零配件，要求轻拿或吊轻放，无划伤磕碰；
3.2、把取下的零配件码放整齐，待清洗。
具体的，在真空容器内加工零部件温度控制在200摄氏度以下，使用氮气、硅烷、硼烷对零部件加工面进行离子渗透。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围。

Claims (3)

1.一种等离子体非金属陶瓷合金技术，用于对小、轻、薄零部件进行表面改性，其特征在于：包括以下步骤：
(1)装夹
1.1、将加工零部件放置在真空容器内装夹并固定；
1.2、检查炉门密封圈是否正常，用丙酮擦拭炉门密封圈与观察窗，关闭并锁紧炉门；
(2)操作流程
阶段一、工作准备：抽真空，炉体加热，高频预热
2.1、开控制柜电源，开冷却水泵；
2.2、确认气阀顺时针开、逆时针关，开旋片泵，真空度在1000Pa以内，开启罗茨泵；
2.3、真空降到100Pa-150Pa 开启加热电源，电流5±1A；
2.4、真空到50-100Pa 将加热电流升到10±1A；
2.5、真空稳定到20-25Pa后将加热电流升到15±1A；
2.6、加热温度升到110±5 ℃时，准备进入生产状态；
2.7、加热温度升到120±5 ℃时，开高频柜电源，确认冷却系统没问题，开启灯丝电源；
阶段二、渗陶工作中：进反应气体，开高频
2.8、灯丝预热10-15分钟后，温度在120℃以上，真空稳定在10Pa以下，则可进反应气体；
2.9、三种气瓶供气管分压开到0.2MPa，进氮气，真空稳定到40- 45Pa时，高压开关打开，阳机电压逐渐开到1.5 -2KV直到起辉光为止，溅射20分钟以上；
2.10、进硅烷，真空在原有基础上增加10-15Pa，并保持压力稳定，高频阳极电压慢慢升到2-2.5KV；
2.11、进硼烷，真空在原有基础上增加20-25Pa，高频阳极电压慢慢升到3KV；
2.12、一旦加热真空室内温度上升至150℃ 时，必须将加热电流降到6 -8A；
2.13、保持温度、真空，高频2.5-3小时，期间真空维持不超过50Pa，如有小幅度降低用氮气补充；
阶段三、逆向操作：降温，关闭反应气体，关高频
2.14、加工时间到后，先关硅烷总阀；
2.15、硅烷分压到0.1MPa时关硼烷总阀，硼烷针阀适当打开，把真空维持在45-50Pa；
2.16、硼烷分压到0.1MPa时关氮气总阀，关硼烷针阀，加热电流关到5±1A；
2.17、氮气分压为0.1MPa时，关硼烷和氮气针阀；
2.18、真空到40±2Pa时，将高频阳极电压降到2.8KV；
2.19、真空到30±2Pa时，将高频阳极电压降到2.5KV，保持辉光；
2.20、真空到15±5Pa时，高频阳极电压关掉，高压开关关闭后，关电子管灯丝后，氮气针阀关闭，加热关掉，冷却系统不能关；
阶段四、冷却保温阶段：高频冷却，真空泵冷却，炉体保温
2.21、继续开旋片泵10分钟后，先把气阀都关闭，然后关掉旋片泵；
2.22、10 -15分钟左右后，关掉高频柜和控制柜总电源，冷却水水泵关掉；
2.23保温3 -3.5小时后出炉；
(3)出炉
3.1、打开炉门、退出工装台，取下零配件，要求轻拿或吊轻放，无划伤磕碰；
3.2、把取下的零配件码放整齐，待清洗。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体非金属陶瓷合金技术，其特征在于：在真空容器内加工零部件温度控制在200摄氏度以下。
3.根据权利要求1所述的一种等离子体非金属陶瓷合金技术，其特征在于：使用氮气、硅烷、硼烷对零部件加工面进行离子渗透。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4778726A (en) * 1985-06-24 1988-10-18 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Boron-silicon-hydrogen alloy films
JP2007023304A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Konica Minolta Holdings Inc 透明導電膜付ガスバリア性フィルムの製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
CN101959794A (zh) * 2008-03-04 2011-01-26 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 硅烷(SiH4)再循环方法
CN105543805A (zh) * 2016-01-12 2016-05-04 洪泽县华晨机械有限公司 船舶发动机渗陶气缸套的制造方法
CN106150740A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 中原内配集团安徽有限责任公司 一种复合缸套及其生产方法
CN107723684A (zh) * 2017-08-29 2018-02-23 南京朗仕億等离子体制造科技有限公司 基于等离子体技术的缸套内表面多元非金属层制备方法
US20180247797A1 (en) * 2011-09-07 2018-08-30 Vladimir Gorokhovsky Reactors For Plasma-Assisted Processes And Associated Methods

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4778726A (en) * 1985-06-24 1988-10-18 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Boron-silicon-hydrogen alloy films
JP2007023304A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Konica Minolta Holdings Inc 透明導電膜付ガスバリア性フィルムの製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
CN101959794A (zh) * 2008-03-04 2011-01-26 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 硅烷(SiH4)再循环方法
US20180247797A1 (en) * 2011-09-07 2018-08-30 Vladimir Gorokhovsky Reactors For Plasma-Assisted Processes And Associated Methods
CN105543805A (zh) * 2016-01-12 2016-05-04 洪泽县华晨机械有限公司 船舶发动机渗陶气缸套的制造方法
CN106150740A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 中原内配集团安徽有限责任公司 一种复合缸套及其生产方法
CN107723684A (zh) * 2017-08-29 2018-02-23 南京朗仕億等离子体制造科技有限公司 基于等离子体技术的缸套内表面多元非金属层制备方法

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