DE1060217B - Method and device for treating the surface of bodies of a metallic or other nature by means of an electric glow discharge - Google Patents

Method and device for treating the surface of bodies of a metallic or other nature by means of an electric glow discharge

Info

Publication number
DE1060217B
DE1060217B DEE13254A DEE0013254A DE1060217B DE 1060217 B DE1060217 B DE 1060217B DE E13254 A DEE13254 A DE E13254A DE E0013254 A DEE0013254 A DE E0013254A DE 1060217 B DE1060217 B DE 1060217B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
bodies
treatment
discharge
increase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEE13254A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Bucek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus
Original Assignee
Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus filed Critical Elektrophysikalische Anstalt Bernhard Berghaus
Publication of DE1060217B publication Critical patent/DE1060217B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32018Glow discharge
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G5/00Compounds of silver
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/38Heating by cathodic discharges
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C8/00Solid 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
    • C23C8/06Solid 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
    • C23C8/36Solid 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 using ionised gases, e.g. ionitriding

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFT 1 060PATENT LETTER 1 060

ANME LDETAG:ANME LDETAG:

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:
NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF
EDITORIAL:

AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:
ISSUE OF
PATENT LETTERING:

DBP 1060217 kl. 48 b 11/20 DBP 1060217 kl. 48 b 11/20

INTERNAT. KL. C 23 C 20. NOVEMBER 1956INTERNAT. KL. C 23 C NOVEMBER 20, 1956

25. JUNI 1959June 25, 1959

10. DEZEMBER 1959DECEMBER 10, 1959

stimmt Oberein mit Auslegeschriftagrees Oberein with an explanatory document

1060 217 (E 13254 VIII c / 4» b)1060 217 (E 13254 VIII c / 4 »b)

' Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Körpern mittels einer elektrischen Glimmentladung, durch.welche die zu behandelnde Oberfläche auf eine v.orbestimmte Temperatur gebracht wird. " . .'The present invention relates to a method for the surface treatment of bodies by means of an electric glow discharge through which the surface to be treated is reduced to a predetermined Temperature is brought. "..

Bei derartigen Verfahren wird m.eist angestrebt, mit möglichst geringem Energieaufwand die betreffenden Flächen auf die vorgeschriebene Temperatur zu bringen und während der Prozeßdauer auf dieser Temperatur zu halten, da vom Energieverbrauch gewohnlich die Kosten der Behandlung stark abhängen, besonders bei langdauernden Prozessen. Dementsprechend werden bei solchen Verfahren im allgemeinen alle Maßnahmen getroffen, die eine Verringerung der Wärmeverluste durch Ableitung, Strahlung und Konvektion bewirken. Vor allem wird eine ausreichende Isolierung der Behandlungsgerät vorgenommen und. die Wärmeverluste der behandelten Körper möglichst reduziert.In this type of process, the aim is usually to use the least amount of energy possible Bring surfaces to the prescribed temperature and during the process time on this Maintain temperature, since the cost of the treatment usually depends heavily on the energy consumption, especially with long processes. Accordingly, in such procedures, in general all measures taken to reduce heat losses through dissipation, radiation and cause convection. Above all, the treatment device is adequately insulated and. the heat loss of the treated body is reduced as much as possible.

Bei einer großen Zahl solcher an Flächen bestimmter Temperatur s-tattfindender Prozesse wäre einerseits eine Intensivierung der Wirkungen und andererseits eine Verkürzung der Prozeßdauer sehr erwünscht. Jedoch kann dies durch Steigerung des Energieumsatzes nicht bewirkt werden, da die vorgeschriebene Temperatur der am Prozeß beteiligten Flächen nicht überschritten werden darf. Dementsprechend ist die Technik auf diesem Gebiet bestrebt, andere We'ge zur Steigerung der Wirksamkeit derartiger Prozesse ausfindig zu machen.In the case of a large number of such processes taking place on surfaces at a certain temperature, there would be on the one hand an intensification of the effects and, on the other hand, a shortening of the process duration is very desirable. However this cannot be achieved by increasing the energy expenditure, since the prescribed temperature the areas involved in the process must not be exceeded. The technology is accordingly endeavors in this area to find other ways to increase the effectiveness of such processes close.

3030th

Zu der oben angegebenen Klasse von Prozessen gehört auch beispielsweise die Oberflächenbehandlung von metallischen Werkstücken (Nitrierung, Carburierung, Reinigen, Aufrauhen, Oxycfiefen,!Reduzieren, usw.). Auch metallurgische und chemische Prozesse (Schmelzen, Dehydrieren usw.) wurden bereits unter Verwendung elektrischer Glimmentladungen mit gutem Erfolg durchgeführt. Derart durchgeführte thermische Verfahren besitzen außer den jeweils von Fall zu Fall wechselnden technologischen und qualitativen Vorteilen bezüglich der erzielten Produkte ganz allgemein den Vorzug- einer guten Wirtschaftlichkeit.Surface treatment, for example, also belongs to the class of processes given above of metallic workpieces (nitriding, carburizing, cleaning, roughening, Oxycfiefen,! reducing, etc.). Metallurgical and chemical processes (smelting, dehydration, etc.) have already been taken under Use of electric glow discharges has been carried out with good success. Thermal carried out in this way Processes also have technological and qualitative advantages that change from case to case with regard to the products obtained, in general, the advantage of good economy.

Da es sich bei den vorliegenden Verfahren um solche mit einer vorbestimmten Temperatur an den am Prozeß beteiligten Flächen handelt, muß sich der Energieumsatz in der Glimmentladung natürlich nach dem Wärmebedarf der betreffenden Körper und Stoffe richten, der seinerseits vor allem durch Ableitungsund Abstrahlungsverluste sowie eventuell durch den Energieverbrauch der* "chemischen Reaktionen bedingt ist. Beispielsweise ist bei der Nitrierung von Stahlkörpern mittels einer Glimmentladung ein Energieumsatz von etwa 1,5 Watt pro cm2 behandelter Oberfläche erforderlich, um die günstigste Temperatur Verfahren und VorrichtungSince the present methods are those with a predetermined temperature on the surfaces involved in the process, the energy conversion in the glow discharge must of course be based on the heat requirement of the bodies and substances concerned, which in turn is mainly due to dissipation and radiation losses and possibly by the Energy consumption of the * "chemical reactions. For example, when nitriding steel bodies by means of a glow discharge, an energy consumption of around 1.5 watts per cm 2 of treated surface is required in order to achieve the most favorable temperature process and device

zur Behandlung der Oberflächeto treat the surface

von Körpern metallischer oder andererof bodies of metallic or other

Natur mittels einer elektrischenNature by means of an electric

GlimmentladungGlow discharge

Patentiert für:Patented for:

Elektrophysikalische AnstaltElectrophysical Institute

Bernhard Berghaus,Bernhard Berghaus,

Vaduz (Liechtenstein)Vaduz (Liechtenstein)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 22. November 1955
Claimed priority:
Switzerland from November 22, 1955

Hans Bucek, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden
Hans Bucek, Zurich (Switzerland),
has been named as the inventor

des Stahlkörpers von 500 bis 550° C aufrechtzuerhalten. of the steel body from 500 to 550 ° C.

Es wurde bereits vermutet, daß mit einem höheren Energieumsatz der Glimmentladung die Prozeßdauer oder die Qualität der Produkte günstig beeinflußt werden könnte. Da aber die vorbestimmte Temperatur der am Prozeß beteiligten Flächen nicht überschritten werden darf, wurde als eine Möglichkeit hierfür eine impulsartige Arbeitsweise vorgeschlagen. Wird der betreffende Prozeß periodisch abwechselnd mit hohem und niedrigem Energieumsatz durchgeführt, so ist in den Hochleistungsintervallen natürlich auf Kosten der Zwischenintervalle eine entsprechende Energiesteigerung möglich, ohne daß der zeitliche Mittelwert der Energie- und Wärmezufuhr den durch die vorgeschriebene' Temperatur bestimmten Wert überschreitet. Die mit Glimmentladungsimpulsen arbeitenden Verfahren haben tatsächlich die erwarteten Vorteile gebracht, jedoch ist natürlich durch den temperaturbedingten Mittelwert des Energieumsatzes nur eine beschränkte Steigerung der Wirksamkeit erzielbar.It has already been assumed that with a higher energy conversion of the glow discharge the process duration or the quality of the products could be influenced favorably. But there the predetermined temperature the areas involved in the process must not be exceeded, was a possibility for this pulse-like mode of operation proposed. If the process in question is periodically alternating with high and low energy consumption, so is of course at the expense of the high-performance intervals Intervals a corresponding increase in energy is possible without the temporal mean value of the Energy and heat supply by the prescribed ' Temperature exceeds certain value. The processes using glow discharge pulses actually brought the expected benefits, but of course it is due to the temperature Mean value of the energy conversion only a limited increase in effectiveness can be achieved.

909 666/Ϊ23909 666 / Ϊ23

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, bei derartigen thermischen Oberflächenprozessen durch Kühlung der Werkstücke vom temperaturbedingten mittleren Energieumsatz unabhängig zu werden.It has also already been proposed, in such thermal surface processes, by cooling the Workpieces to become independent of the temperature-related average energy consumption.

Hingegen ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens von einem Teil der zu behandelnden Oberfläche mittels geeigneter Kühlung eine bestimmte Wärmemenge abgeführt und gleichzeitig die vom Ionenbombardement demselben zugeführte Energie um einen solchen Energiebetrag gesteigert wird, daß die vorbestimmte Temperatur erzielt wird.In contrast, the method according to the invention is characterized in that at least one Part of the surface to be treated dissipates a certain amount of heat by means of suitable cooling at the same time the energy supplied by the ion bombardment by such an amount of energy is increased so that the predetermined temperature is reached.

Zweckmäßige Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigen die Fig. 1 bis 4.Expedient arrangements for carrying out the method according to the invention are shown in FIG. 1 to 4.

jf Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Rezipienten zur Glimmentladungsbehandlung von Hohlwellen; jf Fig. 1 shows a longitudinal section through a recipient for glow discharge treatment of hollow shafts;

Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit einigen Beispielen des Härtetiefenverlaufes bei nitrierten Stahlteilen;2 shows a diagram with some examples of the hardening depth profile in nitrided steel parts;

Fig. 3 und 4 zeigen Längsschnitte weiterer Vorrichtungen zur Glimmentlädungsbehandlung von Werkstücken.3 and 4 show longitudinal sections of further devices for glow discharge treatment of workpieces.

Zur Verwirklichung des vorliegenden Verfahrens muß der bei den meisten in industriellem Maßstab durchzuführenden thermischen Prozessen selbstverständliche Grundsatz verlassen werden, daß Wärme-Verluste im Interesse der Wirtschaftlichkeit des betreffenden Verfahrens möglichst klein gehalten werden sollen. Bekanntlich wird z. B. bei den bekannten thermischen Gasnitrierverfahren von Stahlkörpern größter Wert auf gute Wärmeisolierung der Nitrierkammern gelegt, besonders wenn es sich um elektrisch beheizte Kammern handelt. Ebenso wird meist bei den bekannten Glimmentladungsverfahren, beispielsweise bei der Oberflächenbehandlung von Werkstücken in einem Glimmentladungsgefäß im Unterdruck, üblicherweise zur Verminderung von Wärmeverlusten ein oder mehrere hintereinandergeschaltete blanke Blechzylinder als Strahlungsreflektor um das Werkstück angeordnet und eine merkliche Wärmeableitung über die Aufhängungs- und Halterungsmittel möglichst vermieden. In order to implement the present process, most of them must be carried out on an industrial scale Thermal processes to be carried out, of course, leave the principle that heat losses are kept as small as possible in the interests of the economic viability of the process in question should. As is well known, z. B. in the known thermal gas nitriding of steel bodies Great importance is attached to good thermal insulation of the nitriding chambers, especially when it is electrical heated chambers. Likewise, in the case of the known glow discharge processes, for example in the surface treatment of workpieces in a glow discharge vessel under negative pressure, usually one or more bare sheet metal cylinders connected in series to reduce heat losses arranged as a radiation reflector around the workpiece and a noticeable heat dissipation via the Suspension and holding means avoided as far as possible.

Im Gegensatz zu diesem allgemeinen Grundsatz bei thermischen Prozessen wird beim vorgeschlagenen Verfahren eine möglichst wirksame Wärmeabfuhr von den am Prozeß beteiligten Flächen durchgeführt, also, wenn möglich, eine Kühlung derselben vorgesehen. Um dann eine vorgeschriebene Temperatur der betreffenden Flächen erzielen zu können, muß die Energiezufuhr zu denselben natürlich entsprechend vergrößert werden. Diese Vergrößerung der Wärmezufuhr einerseits und die bessere Wärmeabfuhr andererseits bewirken einen gesteigerten Energieumsatz an jedem Flächenelement der am Prozeß beteiligten Flächen. Gerade dieser Effekt ist erwünscht, wenngleich der Energiezuwachs anscheinend nur zur Erwärmung des Kühlmittels dient und eine Verschlechterung der Wirtschaftlichkeit zu befürchten ist.In contrast to this general principle for thermal processes, the proposed The most effective heat dissipation possible from the surfaces involved in the process, i.e. if possible, a cooling of the same is provided. To then a prescribed temperature of the concerned To be able to achieve areas, the energy supply to the same must of course be increased accordingly will. This increase the heat supply on the one hand and the better heat dissipation on the other hand an increased energy expenditure on each surface element of the surfaces involved in the process. It is precisely this effect that is desirable, although the increase in energy apparently only serves to heat the Coolant is used and a deterioration in economic efficiency is to be feared.

Es hat sich aber überraschenderweise herausgestellt -7- mindestens in den bisher untersuchten Fällen —, daß der größere Energieumsatz eine entsprechende Verringerung der jeweils erforderlichen PiOzeßdauer zur Folge hat, so daß der Gesamtenergieaufwand hieiv für angenähert gleich bleibt. Dabei ist aber natürlich allein durch den Zeitgewinn ein bedeutender technischer Fortschritt erzielt, abgesehen von der gleichzeitig sich-ergebenden Verbesserung der Ausnutzung der jeweiligen Anlage zur Durchführung des betreffenden Prozesses. Abgesehen vom Zeitgewinn ermöglicht aber vor allem die höhere Behandlungsintensität in allen bisher untersuchten Fällen die Erzeugung qualitativ besserer Produkte.But it has surprisingly turned out -7- at least in the cases examined so far -, that the greater energy expenditure a corresponding reduction in the required process duration in each case has the consequence, so that the total energy consumption remains approximately the same for hieiv. But that's natural Significant technical progress was achieved through the gain in time alone, apart from that at the same time resulting improvement in the utilization of the respective facility to carry out the relevant Process. Apart from the time savings, it is primarily the higher treatment intensity that makes it possible in all cases examined so far, the production of better quality products.

Das \rorliegende Verfahren wurde mit einer Vorrichtung gemäß der Fig. 1 experimentell erprobt.The \ r orliegende method has been tested experimentally with a device according to FIG. 1.

Das auf der Außenseite zu behandelnde Werkstück 1/ das z. B. metallisiert oder nitriert werden soll, ist vom Metallgefäß 2 elektrisch isoliert und· steht als die eine Elektrode einer es konzentrisch umschließenden Gegenelektrode 3 gegenüber. Beide Elektroden sind an isoliert durch die Gefäßwandung führenden Stromeinführungen 4 angeschlossen. Zwischen dem Werkstück 1 und der Gegenelektrode 3 liegt die Spannung der Stromquelle 5, beispielsweise 500 Volt, durch weiche, bei einem Gasdruck'von 1 bis 20 mm Hg im Gefäß, eine elektrische Glimmentladung zwischen diesen Teilen unterschiedlichen Potentials entsteht. Der Energieumsatz dieser Entladung konzentriert sich weitgehend auf den in unmittelbarer Umgebung der Kathode sich bildenden Glimmsaum und Kathodenfallraum. Bei Betrieb mit Gleichstrom muß also der negative Pol der Spannungsquelle 5 am Werkstück 1 liegen. Jedoch kann auch Wechselstrom normaler Frequenz (50 Hz) verwendet werden.The workpiece to be treated on the outside 1 / the z. B. to be metallized or nitrided is from Metal vessel 2 is electrically insulated and stands as one electrode of a counter-electrode concentrically surrounding it 3 opposite. Both electrodes are insulated from current inlets leading through the vessel wall 4 connected. The voltage of the is between the workpiece 1 and the counter electrode 3 Power source 5, for example 500 volts, through soft, at a gas pressure of 1 to 20 mm Hg in the vessel, an electrical glow discharge occurs between these parts of different potential. The energy expenditure this discharge is largely concentrated in the immediate vicinity of the cathode itself forming glow seam and cathode drop space. When operating with direct current, the negative pole must be the Voltage source 5 lie on workpiece 1. However, alternating current of normal frequency (50 Hz) can also be used. be used.

Die Hohlwelle 1 wird hier im Inneren gekühlt durch ein über die Rohrleitung 7 aus Isoliermaterial, z.B. Porzellan, abfließendes Kühlmittel, z. B. öl. Durch das A^entil 8 an der Zuflußleitung 6 aus Isoliermaterial kann der Kühlmittelstrom abgesperrt und geregelt werden. Auch das doppelwandig ausgebildete Entladungsgefäß 2 wird zweckmäßigerweise gekühlt durch ein über den Rohrstutzen 9 zufließendes und aus dem Rohrstutzen 10 abfließendes Kühlmittel. Das Gefäßinnere wird seitens der Vakuumpumpe 11 über die Saugleitung 12 auf einem gewünschten Unterdruck gehalten. Über das Ventil 13 und die Leitung 14 kann das. für den vorliegenden Prozeß vorgesehene Gas in das Gefäßinnere eingeleitet werden. Die Oberflächentemperatur des zu behandelnden Werkstücks 1 wird über ein Loch 15 in der Gegenelektrode 3 und ein Fenster 16 in der Gefäßwandung2 mittels eines Strahlungspyrometers 17 überwacht.The hollow shaft 1 is here internally cooled by an insulating material, e.g. Porcelain, draining coolant, e.g. B. oil. Through the valve 8 on the inflow line 6 made of insulating material the coolant flow can be shut off and regulated. Also the double-walled discharge vessel 2 is expediently cooled by an inflowing via the pipe socket 9 and out of the Pipe socket 10 outflowing coolant. The inside of the vessel is on the part of the vacuum pump 11 via the Suction line 12 held at a desired negative pressure. Via the valve 13 and the line 14 can the. For the present process intended gas are introduced into the interior of the vessel. The surface temperature of the workpiece 1 to be treated is via a hole 15 in the counter electrode 3 and a Window 16 in the vessel wall 2 monitored by means of a radiation pyrometer 17.

Zweckmäßigerweise wird bei der Inbetriebnahme der Apparatur der Kühlmittelstrom durch die Hohlwelle 1 mittels des Ventils 8 abgesperrt und ein sogenannter Anlaufvorgang durchgeführt. Erst nachdem hierbei am Ende des Anlaufvorgangs der Entladungsendzustand und die vorgeschriebene Temperatur der Hohlwellenoberfläche, angezeigt durch das Meßgerät 17, erreicht sind, wird langsam das Ventil 8 für die Innenkühlung der Hohlwelle 1 geöffnet. Das erfolgende langsame Absinken der Temperatur an der Hohlwellenoberfläche wird am Meßgerät 17 überwacht und in entsprechendem Maße der Energieumsatz in der. Glimmentladung gesteigert, sei es durch Erhöhung des Gasdrucks im Gefäß 2 oder durch Steigerung der Spannungsdifferenz zwischen der Hohlwelle 1 und der Gegenelektrode 3. Der Kühlmittelstrom wird unter stetiger Steigerung des Energieumsatzes zwecks Aufr.echterhaltung der vorgeschriebenen Oberflächentemperatur so lange verstärkt, bis die erwünschte Energiedichte in Watt pro cm2 Oberfläche der Hohlwelle 1 erreicht ist. Falls erwünscht, kann natürlich auch eine automatische Programmsteuerung, überwacht und beeinflußt vom Strahlungspyrometer 17, für diese Steigerung der Wärmeabfuhr und Energievergrößerung vorgesehen werden.When the apparatus is started up, the coolant flow through the hollow shaft 1 is expediently shut off by means of the valve 8 and a so-called start-up process is carried out. Only after the final discharge state and the prescribed temperature of the hollow shaft surface, indicated by the measuring device 17, have been reached at the end of the start-up process, the valve 8 for the internal cooling of the hollow shaft 1 is slowly opened. The slow drop in temperature that occurs at the surface of the hollow shaft is monitored on the measuring device 17 and, to a corresponding extent, the energy expenditure in the. Glow discharge increased, be it by increasing the gas pressure in the vessel 2 or by increasing the voltage difference between the hollow shaft 1 and the counter electrode 3. The coolant flow is increased with a steady increase in energy expenditure in order to maintain the prescribed surface temperature until the desired energy density is reached Watt per cm 2 surface of the hollow shaft 1 is reached. If desired, an automatic program control, monitored and influenced by the radiation pyrometer 17, can of course also be provided for this increase in heat dissipation and increase in energy.

Ein auf analoge Weise durchgeführter Nitrierprozeß an Stahlkörpern der Zusammensetzung 0,3 C, 0,4 Mn, 2,5 Cr, 0,6Mo ergab bei einer Behandlungs-A nitriding process carried out in an analogous manner on steel bodies with the composition 0.3 C, 0.4 Mn, 2.5 Cr, 0.6Mo resulted in a treatment

temperatur von 520° C während einer Prozeßdauer von 48 Stunden in einer stickstoffhaltigen Atmosphäre von 10 mm Hg sowie einer Erhöhung der Energiedichte durch die rasche Wärmeabfuhr auf den l,3fachen Wert eine größere Eindringtiefe und dabei eine Verbesserung der Härte um 5 Rockwell gegenüber einer ungekühlten Behandlung gleicher Dauer. Die Überprüfung des Tiefenverlaufs der Oberflächenhärte ergab, daß durch diesen gesteigerten Energiefluß an der Oberfläche des Werkstücks die Härtetiefenkurve merklich beeinflußbar ist. Die Fig. 2 zeigt eine ohne Kühlung und Energiesteigerung erzielte Härtetiefenkurve A und zum Vergleich eine mit dem gleichen Stahl und der obengenannten Behandlung erzielte Härtetiefenkurve B. Durch geeignete Wahl von Gasdruck und Energieumsatz kann der Verlauf der Härtetiefenkurve B beeinflußt und beispielsweise der Kurve C angeglichen werden.temperature of 520 ° C during a process time of 48 hours in a nitrogen-containing atmosphere of 10 mm Hg and an increase in the energy density due to the rapid heat dissipation to 1.3 times the value, a greater penetration depth and an improvement in hardness by 5 Rockwell compared to an uncooled treatment same duration. The examination of the depth profile of the surface hardness showed that the hardness depth curve can be significantly influenced by this increased energy flow on the surface of the workpiece. Fig. 2 shows a generated without cooling and increase in energy case depth curve A and, for comparison, obtained with the same steel and of the handling case depth curve B. By suitable selection of gas pressure and energy expenditure, the course of the case depth curve affect B and aligned, for example, the curve C .

Durch diesen experimentellen Befund ist somit erwiesen, daß bei einer Erhöhung des Energieumsatzes an den behandelten1 Körperoberflächen trotz unveränderter Beibehaltung der dort herrschenden Oberflächentemperatur eine Beeinflussung der hier durch eindiffundierten Stickstoff' entstandenen veredelten Oberflächenzone erzielbar ist. Einerseits ist die Prozeßdauer zur Erzeugung einer bestimmten Eindringtiefe des eindiffundierten Stoffes verkürzt, .was gegenüber den bisher allgemein üblichen Diffusionsmethoden einen wesentlichen Fortschritt darstellt, denn die Diffusionsgeschwindigkeit bei einer bestimmten Oberflächentemperatur wurde bisher für unbeeinflußbar angesehen. Andererseits ist die Qualität der durch Eindiffusion erzeugten Oberflächenzone gegenüber den ohne Energiesteigerung sich ergebenden Nitrierschichten eine andere, und zwar sowohl in bezug auf Oberflächenhärte als auch im Hinblick auf den Härtetiefenverlauf und die mechanischen Eigenschaften, wie Splitterfestigkeit, Duktilität, Porosität und Volumenänderung.By this experimental observation is thus proven that with an increase in energy expenditure on the treated surfaces 1 body despite unchanged retention of the prevailing surface temperature influencing the resulting herein by diffused nitrogen "finished surface zone is obtained. On the one hand, the process time for generating a certain depth of penetration of the diffused substance is shortened, which represents a significant advance compared to the diffusion methods generally used up to now, because the diffusion rate at a certain surface temperature was previously considered to be uninfluenced. On the other hand, the quality of the surface zone created by diffusion is different from that of the nitride layers that result without an increase in energy, both in terms of surface hardness and in terms of the hardness depth profile and mechanical properties such as splinter resistance, ductility, porosity and volume change.

Während bisher bei derartigen Nitrierverfahren bei einem Stahl mit gegebenen Legierungsbestandteilen eine Beeinflussung des Härtetiefenverlaufes nur durch geeignete Vorbehandlung, durch die Nitriertemperatur und die Behandlungsdauer möglich war, können nach dem vorliegenden Verfahren der Aufbau und die Eigenschaften der entstehenden Oberflächenzone bei Anwendung der optimalen Temperatur durch Wahl des Energieumsatzes an den am Prozeß beteiligten Flächen in gewünschter Weise beeinflußt werden. Natürlich sind bei einer vorgesehenen, nochunbekannten Stahllegierung — wie auch sonst bei metallurgischen Prozessen üblich -— mittels einiger Probestücke die bei verschieden großem Energieumsatz an der Oberfläche und bei verschiedener Oberflächentemperatur sich ergebenden Eigenschaften der Oberflächenzone abhängig von der Behandlungszeit experimentell zu ermitteln, um dann Werkstücke aus diesem Stahl entsprechend veredeln zu können. Aber die erzielten Ergebnisse sind eindeutig reproduzierbar, und eine einmalige Versuchsreihe liefert dann ein Rezept zur Schaffung von Oberflächen mit vorbestimmten Eigenschaften.While so far with such nitriding processes in a steel with given alloy components The hardening depth profile can only be influenced by suitable pretreatment by the nitriding temperature and the duration of treatment was possible, the structure and the Properties of the resulting surface zone when using the optimal temperature by choice the energy conversion on the surfaces involved in the process can be influenced in the desired manner. Of course, with a planned, as yet unknown steel alloy - as is the case with other metallurgical Processes usual - by means of a few test pieces, those with different amounts of energy of the surface and properties of the surface zone resulting from different surface temperatures to determine experimentally depending on the treatment time, in order to then produce workpieces from this To be able to refine steel accordingly. But the results obtained are clearly reproducible, and a one-time series of tests then provides a recipe for creating surfaces with predetermined ones Properties.

Schließlich sei noch erwähnt, daß mit dem beschriebenen Verfahren, wie experimentelle Ergebnisse zeigen^ längs der veredelten Stahloberfläche an den am Prozeß beteiligten Flächen eine viel höhere Gleichmäßigkeit der Struktur erzielbar ist, als es bisher möglich war. Beispielsweise sind die Schwankungen der Härtewerte bei derart nitrierten Flächen um mindestens 50% geringer als üblich.Finally, it should be mentioned that with the method described, such as experimental results show ^ along the refined steel surface on the surfaces involved in the process a much higher uniformity the structure is achievable than was previously possible. For example, the fluctuations hardness values for such nitrided surfaces are at least 50% lower than usual.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Apparatur zur Durchführung des Verfahrens bei der Oberflächenbehandlung der Innenwandung von Rohren mittels einer Glimmentladung zeigt die Fig. 3 in schematischer Darstellung. Hier ist auf dem Außenmantel des zu behandelnden Rohres 20 eine abnehmbare Kühleinrichtung angebracht, die beispielsweise aus dem Kühlzylinder 21 besteht, dessen Stirnwände 22 und 23 je eine für das Rohr 20 passende BohrungAnother exemplary embodiment of an apparatus for carrying out the method in the case of surface treatment the inner wall of tubes by means of a glow discharge is shown in FIG. 3 in schematic representation. Here is a removable one on the outer jacket of the pipe 20 to be treated Cooling device attached, which consists, for example, of the cooling cylinder 21, the end walls of which 22 and 23 each have a hole suitable for the pipe 20

ίο besitzen und gegen dieses mit den elastischen Dichtungen 24 bzw. 25 abgedichtet sind. Auf diese Weise entsteht um das Rohr 20 ein Ringraum 26, durch den ein flüssiges oder, gasförmiges Kühlmittel über die Zu- bzw. ■ Ableitung 27 bzw. 28 strömen kann. Die beiden Mündungen des Rohres 20 ragen aus dem Kühlzylinder 21 heraus in je eine domartige Erweiterung hinein, welche durch die gasdicht auf den Stirnwänden 22 und 23 befestigten Verschlußkappen 29 bzw. 30 gebildet werden. Die beiden domartigen Er-' Weiterungen sind durch die Bohrung des Rohres 20 miteinander verbunden und bilden gemeinsam den Glimmentladungsraum. Durch das Rohr 20 erstreckt sich eine hohle Gegenelektrode 31, die mittels der Isolatoren 32 und 33' durch die Verschlußkappen 29 bzw. 30 hindurchgeführt ist. Diese Hohlelektrode 31 ist mit dem einen Pol der Spannungsquelle 34 verbunden, deren anderer Pol mit dem Kühlzylinder 21 und über die Verbindungsleitung 35 mit dem Rohr 20 in Verbindung steht. Über die Leitungen 36 und 37 wird das vorgesehene Behandlungsgas in den Gasentladungsraum eingeleitet bzw. aus demselben herausgepumpt. ίο own and against this with the elastic seals 24 and 25 are sealed. In this way, an annular space 26 is created around the pipe 20 through which a liquid or gaseous coolant can flow via the inlet or outlet line 27 and 28, respectively. the Both mouths of the tube 20 protrude from the cooling cylinder 21 in a dome-like extension inside, which by the sealing caps 29, which are fastened in a gas-tight manner on the end walls 22 and 23 and 30 are formed. The two dome-like extensions are through the bore of the tube 20 connected to one another and together form the glow discharge space. Extends through tube 20 a hollow counter electrode 31, which by means of the Insulators 32 and 33 'is passed through the caps 29 and 30, respectively. This hollow electrode 31 is connected to one pole of the voltage source 34, the other pole to the cooling cylinder 21 and is in communication with the pipe 20 via the connecting line 35. Via lines 36 and 37 the intended treatment gas is introduced into the gas discharge space or pumped out of the same.

Beim Betrieb entsteht zwischen der Innenwandung des Rohres 20 und der Hohlelektrode 31 eine Glimmentladung, die dann, wenn das Rohr 20 wenigstens zeitweise als Kathode arbeitet, dessen Innenwandung aufheizt. Durch die Kühlung des Rohres 20 seitens des Kühlmittels im Raum 26 erfolgt hier die rasche Wärmeabfuhr von der am Prozeß beteiligten Rohr: During operation, a glow discharge arises between the inner wall of the tube 20 and the hollow electrode 31, which, when the tube 20 is at least temporarily operating as a cathode, heats its inner wall. As a result of the cooling of the pipe 20 by the coolant in space 26, the heat is rapidly dissipated from the pipe involved in the process :

innenwandung, so daß der Energieumsatz der Glimmentladung gesteigert und die Energiebeaufschlagung der Innenwandung erhöht werden kann. Die Hohlelektrode 31 kann ebenfalls durch einen Flüssigkeitsoder Gasstrom von innen aus gekühlt werden. Dies ist beispielsweise bei Wechselstrombetrieb empfehlenswert, um eine zu starke Erhitzung der dann zeitweise als Kathode wirkenden Hohlelektrode zu vermeiden. Aber auch bei Gleichstrombetrieb mit einer als Anode arbeitenden Hohlelektrode kann deren Kühlung ,von Vorteil sein, um die von der Rohrinnenwandung herrührende Wärme abzuführen.inner wall, so that the energy conversion of the glow discharge increases and the application of energy the inner wall can be increased. The hollow electrode 31 can also be cooled from the inside by a flow of liquid or gas. This is For example, it is recommended for AC operation to avoid excessive heating of the then temporarily to avoid a hollow electrode acting as a cathode. But also with direct current operation with one as anode working hollow electrode, its cooling, can be advantageous in order to reduce the temperature caused by the inner wall of the pipe Dissipate heat.

Die gemäß dem vorliegenden Verfahren vorzusehenden Maßnahmen zur raschen Wärmeabfuhr von den am Prozeß beteiligten Flächen bedingen natürlich keineswegs immer einen Kühlmittelstrom wie in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 3. Insbesondere für kleinere Werkstücke kann auch die Kühlung durch starke Wärmeableitung oder Wärmeabstrahlung genügen. Ein solches Ausführungsbeispiel für die Oberflächenbehandlung der Innenwandung einer Metallhülse 40 zeigt die Fig. 4 in schemati'scherThe measures to be provided according to the present method for the rapid dissipation of heat from the Of course, surfaces involved in the process by no means always require a coolant flow as in the Embodiments according to FIGS. 1 and 3. In particular for smaller workpieces, the cooling due to strong heat dissipation or heat radiation are sufficient. Such an embodiment for the Surface treatment of the inner wall of a metal sleeve 40 is shown schematically in FIG. 4

- Wiedergabe unter Weglassung aller weniger wichtigen Einzelheiten. Zur raschen Wärmeableitung steckt hier die Hülse 40 lh einem massiven Metallblock 41 mit guter Wärmeleitung, etwa aus Kupfer, der eine entsprechende, genau passende Bohrung 42 aufweist. Die Mündung der Hülse 40 ist einem Entladungsraum 43 zugekehrt, der durch eine mit dem Isolierring 44 am Block 41 elektrisch isoliert, aber gasdicht befestigte Haube 45 abgeschlossen ist. In dieser Haube ist- Playback omitting all less important ones Details. For rapid heat dissipation, the sleeve 40 lh is attached to a solid metal block 41 here good heat conduction, for example made of copper, which has a corresponding, precisely fitting bore 42. the The mouth of the sleeve 40 faces a discharge space 43, which is connected to the insulating ring 44 by a Block 41 is electrically insulated, but hood 45 fastened in a gas-tight manner is complete. In this hood is

mittels des Isolators 46 ein Elektrodenstab 47 gasdicht angebracht, der in die Hülse 40 hineinragt und außerhalb der Haube 45 mit dem einen Pol einer Spannungsquelle 48, an dem auch der Metallblock 41 liegt, verbunden isti Der andere Pol der Spannungsquelle 48 ist an der Metallhaube 45 angeschlossen.by means of the insulator 46, an electrode rod 47 is attached in a gas-tight manner, which protrudes into the sleeve 40 and outside the hood 45 with one pole of a voltage source 48, on which the metal block 41 The other pole of the voltage source 48 is connected to the metal hood 45.

Wird auf geeignete Weise im Raum 43 eine Unterdruck-Gasatmosphäre von einigen Millimeter Hg erzeugt und eine Gleichspannung von 400 bis 1000 Volt verwendet, so entsteht, wenn die Haube 45 als Anode arbeitet, eine Glimmentladung mit einem dicht an der Innenwand der Hülse 40 und der Außenseite der Stabelektrode 47 befindlichen Glimmsaum, trotzdem sich diese beiden Teile auf gleichem negativem Potential befinden. Durch geeignet gewählten Durchmesser der Stabelektrode 47 und dementsprechenden Gasdruck im Raum 43 läßt sich erreichen, daß sich diese kathodischen Glimmsäume und damit die zugehörigen Kathodenfallräume berühren, was erfahrungsgemäß zu einer bedeutenden Vergrößerung der Energiedichte im Hülseninnenraum führt (sogenannter Hohlkathodeneffekt). Durch die große Masse des Metallblocks 41 wird die an der Innenwandung der Hülse 40 auf diese Weise erzeugte Wärmemenge rasch abgeführt. Normalerweise reicht die infolge der großen Außenfläche des Blocks 41 erzielte starke Abstrahlung und Luftkühlung aus, um einen Temperaturanstieg der Innenwand der Hülse 40 über den vorgeschriebenen Wert hinaus zu verhüten. Andernfalls kann aber natürlich eine zusätzliche Flüssigkeits- oder Gaskühlung des Blocks 41 vorgesehen werden.A negative pressure gas atmosphere of a few millimeters Hg is generated in a suitable manner in space 43 and a DC voltage of 400 to 1000 volts is used, so when the hood 45 is used as the anode works, a glow discharge with a tight on the inner wall of the sleeve 40 and the outside of the Stick electrode 47 located glowing edge, although these two parts are at the same negative potential condition. By a suitably selected diameter of the rod electrode 47 and the corresponding gas pressure in space 43 it can be achieved that these cathodic glow fringes and thus the associated Touch cathode drop spaces, which experience has shown to a significant increase in the energy density leads in the interior of the sleeve (so-called hollow cathode effect). Due to the large mass of the metal block 41, the amount of heat generated on the inner wall of the sleeve 40 in this way is quickly dissipated. Normally, the strong radiation achieved as a result of the large outer surface of the block 41 is sufficient Air cooling from, a temperature rise of the inner wall of the sleeve 40 over the prescribed Worth to prevent. Otherwise, of course, additional liquid or gas cooling can be used of block 41 are provided.

Die beschriebene Aufheizung der Hülse 40 mittels des Hohlkathodeneffekts ist" bei dieser Apparatur durch Regulierung "des Gasdrucks im Raum 43 wirksam beeinflußbar und kann auf diese Weise gut beherrscht werden. Der gewünschte Effekt läßt sich sowohl bei einer Gleichspannungsquelle als auch unter Verwendung einer Wechselspannungsquelle erreichen.The described heating of the sleeve 40 by means of the hollow cathode effect is "in this apparatus can be effectively influenced by regulating the gas pressure in space 43 and can be well controlled in this way will. The desired effect can be achieved with a DC voltage source as well as with Achieve the use of an AC voltage source.

Dieser Hohlkathodeneffekt kann auch dazu verwendet werden, an vorbestimmten Flächenbereichen der am Prozeß beteiligten Flächen einen höheren Energieumsatz zu bewirken.This hollow cathode effect can also be used on predetermined surface areas the surfaces involved in the process to bring about a higher energy turnover.

Beim vorliegenden Verfahren bewirkt die gesteigerte Energiedichte der Glimmentladung an der als Kathode arbeitenden Fläche ein intensiveres Ionenbombardement, und zwar kann sowohl die mittlere kinetische Energie als auch die Zahl der pro Zeiteinheit aufprallenden Gasionen größer werden. Außer der hierdurch entstehenden stärkeren Heizung der Metalloberfläche — die durch raschen Wärmeabfluß zum Kühlmittel genau kompensiert wird — ist dabei möglicherweise auch ein tieferes Eindringen in, die äußersten Schichten der Gitterstruktur des Körpers und ein mengenmäßig größeres Angebot an atomarem Gas an der Grenzschicht von Einfluß.In the present process, the increased energy density of the glow discharge causes the as a cathode working surface a more intensive ion bombardment, both the middle kinetic energy as well as the number of gas ions impacting per unit of time increase. Except the resulting stronger heating of the metal surface - the one caused by rapid heat dissipation to the coolant is precisely compensated - there is possibly also a deeper penetration into that outermost layers of the lattice structure of the body and a quantitatively larger supply of atomic Gas at the boundary layer has an influence.

Jedoch sei ausdrücklich erwähnt, daß einige erste Untersuchungen über die Wirkung des erhöhten Wärmedurchgangs bei Strahlungsheizung von Metallgegenständen zur Oberflächenbehandlung eine vorteilhafte Wirkung des größeren Energieflusses durch die am Prozeß beteiligten Flächen hindurch auf die Beschleunigung und Qualität des betreffenden Prozesses ergeben haben. Auch die Beaufschlagung mit starken Wärmeimpulsen ist hierbei von Einfluß.However, it should be expressly mentioned that some initial studies on the effect of the increased Heat transfer in the case of radiant heating of metal objects for surface treatment is an advantageous one Effect of the greater flow of energy through the surfaces involved in the process on the acceleration and quality of the process concerned. Even the application of strong Heat impulses are of influence here.

Das vorliegende Verfahren ist natürlich keineswegs auf die Oberflächenbehandlung von metallischen und anderen Körpern beschränkt, vielmehr können alle an der1 Oberfläche von festen und flüssigen stofflichen Massen oder Schichten stattfindenden Prozesse dem vorliegenden Verfahren unterworfen werden.The present method is of course not limited to the surface treatment of metallic and other bodies, but all can be subjected to the present method, on the surface 1 of solid and liquid material masses or layers takes place processes.

.8.8th

Claims (17)

PATENTANSPROCH E :PATENT APPROACH E: 1. Verfahren zur Behandlung der Oberfläche von Körpern metallischer oder anderer Natur mittels einer elektrischen Glimmentladung, durch welche die zu behandelnde Oberfläche auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens von einem Teil der zu behandelnden Oberfläche mittels geeigneter Kühlung eine vörbestimmte Wärmemenge abgeführt und gleichzeitig die vom Ionenbombardement demselben zugeführte Energie um einen solchen Energiebetrag gesteigert wird, daß die vorbestimmte Temperatur erzielt wird. ·1. Process for treating the surface of bodies of a metallic or other nature by means of an electric glow discharge, through which the surface to be treated is reduced to a predetermined Temperature is brought, characterized in that at least part of the surface to be treated dissipated a predetermined amount of heat by means of suitable cooling and at the same time the energy supplied by the ion bombardment by one such an amount of energy is increased that the predetermined temperature is achieved. · 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steigerung der Entladungsenergie der Gasdruck im Entladungsgefäß erhöht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas pressure in the discharge vessel is increased to increase the discharge energy will. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steigerung der Entladungsenergie die Betriebsspannung der Gasentladung gesteigert wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the operating voltage of the gas discharge to increase the discharge energy is increased. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pro Zeiteinheit eindiffundierte Stoffmenge durch den Energiezuwachs erhöht wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the diffused per unit of time Amount of substance is increased by the increase in energy. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wahl des Energiezuwachses und Energieflusses die Tiefenverteilung des eindiffundierten Stoffes beeinflußt wird.5. The method according to claim 1, characterized in that by choosing the increase in energy and energy flow, the depth distribution of the diffused substance is influenced. 6. Verfahren nach Anspruch 1. für die Nitrierhärtung der Oberfläche von Stahlkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzielung einer nach Härtegrad und Härtetiefenverlauf vorbestimmten Nitrierung erforderliche Prozeßdauer durch Steigerung der Energiedichte verringert wird.6. The method according to claim 1. for nitriding the surface of steel bodies, characterized in that the to achieve a after Degree of hardness and hardness depth profile predetermined nitriding by the required process time Increase in energy density is reduced. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Härtetiefenverlauf durch Wahl der Energiedichte der Glimmentladung beeinflußt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the hardness depth profile by choice the energy density of the glow discharge is influenced. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Ausbildung der dem zu behandelnden Körper zugekehrten Flächen anderer Bauteile ein möglichst großer Teil der Wärmeabstrahlung seitens der am Prozeß beteiligten Flächen absorbiert wird.8. The method according to claim 1, characterized in that by suitable design of the to be treated body facing surfaces of other components as large as possible of the Heat radiation from the surfaces involved in the process is absorbed. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den am Prozeß beteiligten Flächen nur ein vorbestimmter Flächenberei.ch mit erhöhter Energiezufuhr betrieben wird.9. The method according to claim 1, characterized in that of those involved in the process Areas only a predetermined area is operated with increased energy supply. 10. /Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Beschleunigung der Wärmeabfuhr von den am Prozeß beteiligten Flächen.10. / Device for performing the method according to claim 1, characterized by Means for accelerating the dissipation of heat from the surfaces involved in the process. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10 für die Oberflächenbehandlung von Körpern in einer Unterdruckatmosphäre in einem Entladungsgefäß mittels einer elektrischen Glimmentladung, wobei die Körper eine Elektrode bilden, gekennzeichnet durch Mittel zur Zuführung . eines . Kühlmittelstromes zu solchen Flächen des Körpers, die nicht am Prozeß beteiligt sind.11. The device according to claim 10 for the surface treatment of bodies in a negative pressure atmosphere in a discharge vessel by means of an electric glow discharge, the bodies forming an electrode, characterized by means of supply. one . Coolant flow to those areas of the body that are not are involved in the process. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein elektrisch nichtleitendes Medium als Kühlmittel und durch isolierend ausgebildete Zuleitungen dieses Mediums zum Körper.12. The device according to claim 11, characterized by an electrically non-conductive Medium as a coolant and through lines of this medium designed to be insulating Body. 13. \ferfahren nach Anspruch 11 für die Behandlung der Außenseite von Hohlkörpern, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchleitung eines Kühlmittelstromes durch den Hohlraum.13. \ ferfahren according to claim 11 for the treatment the outside of hollow bodies, characterized by means for passing a Coolant flow through the cavity. 14. Vorrichtung nach Anspruch ll für die Behandlung der Innenseite eines Hohlraums eines Körpers, gekennzeichnet durch Mittel zur Kühlung der Außenseite des Körpers.14. The device according to claim II for the treatment the inside of a cavity of a body, characterized by means for cooling the outside of the body. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14 für die Behandlung der Innenwandung von Rohren, gekennzeichnet durch-eine das Rohr umgebende, abnehmbare Kühleinrichtung.15. The device according to claim 14 for the treatment of the inner wall of pipes, characterized by a removable cooling device surrounding the pipe. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen koaxial im Rohr angeordneten16. The device according to claim 15, characterized by a coaxially arranged in the tube Innenleiter, der seinerseits ebenfalls als Rohr ausgebildet und zur Durchleitung eines Kühlmittelstromes eingerichtet ist.Inner conductor, which in turn is also designed as a tube and for the passage of a coolant flow is set up. 17. Vorrichtung nach Anspruch 14 für die Behandlung der Innenwandung von hülsenartig geformten, relativ kleinen Werkstücken, gekennzeichnet durch einen das Werkstück größtenteils umschließenden, in gutem Wärmekontakt mit dessen Außenflächen stehenden Metallblock mit guter Wärmeleitfähigkeit.17. The device according to claim 14 for the treatment of the inner wall of sleeve-like shaped, relatively small workpieces, characterized by the workpiece for the most part enclosing metal block in good thermal contact with its outer surfaces good thermal conductivity. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings O 909 558/258 6.59 (909 666/323 12.59)O 909 558/258 6.59 (909 666/323 12.59)
DEE13254A 1955-11-22 1956-11-20 Method and device for treating the surface of bodies of a metallic or other nature by means of an electric glow discharge Pending DE1060217B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH852070X 1955-11-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1060217B true DE1060217B (en) 1959-06-25

Family

ID=4542378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEE13254A Pending DE1060217B (en) 1955-11-22 1956-11-20 Method and device for treating the surface of bodies of a metallic or other nature by means of an electric glow discharge

Country Status (5)

Country Link
US (1) US2927231A (en)
CH (1) CH349284A (en)
DE (1) DE1060217B (en)
FR (1) FR1210232A (en)
GB (1) GB852070A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3408053A1 (en) * 1983-05-10 1984-11-15 Balzers Hochvakuum Gmbh, 6200 Wiesbaden DEVICE FOR TREATING THE INTERNAL WALL OF A TUBE BY MEANS OF ELECTRIC GLIMMENT DISCHARGE

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3099589A (en) * 1959-09-15 1963-07-30 To A Kako Kabushiki Kaisha Method of cementation in which fluidized carbon powder particles are employed
US3096221A (en) * 1959-09-15 1963-07-02 To A Kako Kabushiki Kaisha Method of quick nitrification in which fluidized particles are employed
CH409694A (en) * 1962-11-06 1966-03-15 Berghaus Elektrophysik Anst Process for treating parts of a ballpoint pen
US3423562A (en) * 1965-06-24 1969-01-21 Gen Electric Glow discharge apparatus
FR2332336A1 (en) * 1975-11-21 1977-06-17 Vide & Traitement Sa Furnace for ion implantation in metals - suitable for nitriding, carburizing and other treatments
FR2446327A1 (en) * 1979-01-09 1980-08-08 Fours Indls Cie Internal nitriding and/or carburising of gun or extruder barrels - by thermochemical ion bombardment after creating uniform electric field
FR2525636A1 (en) * 1982-04-23 1983-10-28 Creusot Loire Ionic nitriding of holes in steel - of length up to one metre and dia. below ten milli:metres
US4878570A (en) * 1988-01-25 1989-11-07 Dana Corporation Surface hardened sprags and rollers
US5766362A (en) * 1996-09-30 1998-06-16 Becton Dickinson And Company Apparatus for depositing barrier film on three-dimensional articles
DE102009000238B3 (en) 2009-01-15 2010-08-26 Robert Bosch Gmbh Method and device for heat treatment of components
US20190256973A1 (en) * 2018-02-21 2019-08-22 Southwest Research Institute Method and Apparatus for Depositing Diamond-Like Carbon Coatings

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB427623A (en) * 1932-07-19 1935-04-23 Deutsche Edelstahlwerke Ag A method of treating metallic articles or the metallic surface layers or coatings of articles
US2371278A (en) * 1938-01-25 1945-03-13 Electric reaction furnace
GB529544A (en) * 1938-06-08 1940-11-22 Bernhard Berghaus Improvements in and relating to the thermal obtention of metals from metal compounds
US2677071A (en) * 1948-06-30 1954-04-27 Rca Corp Voltage reference tube
US2755159A (en) * 1953-05-19 1956-07-17 Sylvania Electric Prod Vapor filling process for discharge lamps

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3408053A1 (en) * 1983-05-10 1984-11-15 Balzers Hochvakuum Gmbh, 6200 Wiesbaden DEVICE FOR TREATING THE INTERNAL WALL OF A TUBE BY MEANS OF ELECTRIC GLIMMENT DISCHARGE

Also Published As

Publication number Publication date
CH349284A (en) 1960-10-15
GB852070A (en) 1960-10-26
FR1210232A (en) 1960-03-07
US2927231A (en) 1960-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1141850B (en) Method and device for improving a thermal-chemical surface treatment of pipes
DE1058806B (en) Process for achieving an electrical glow discharge of high current strength in a discharge vessel for the purpose of carrying out technical processes
DE976529C (en) Arrangement for the implementation of technical processes by means of glow discharge
DE1060217B (en) Method and device for treating the surface of bodies of a metallic or other nature by means of an electric glow discharge
DE1521273A1 (en) Glow discharge apparatus
DE904491C (en) Method for controlling gas discharges used to carry out technical processes and device for carrying out the process
DE2111183C3 (en)
DE1521494B1 (en) Device for diffusing foreign matter into semiconductor bodies
EP3430864B1 (en) Plasma nozzle and method of using the plasma nozzle
DE4427902C1 (en) Method for carburising components made from carburisable materials by means of a plasma discharge operated in a pulsed fashion
DE2842407C2 (en) Device for the surface treatment of workpieces by discharging ionized gases and method for operating the device
DE102009000238B3 (en) Method and device for heat treatment of components
DE19601436A1 (en) Method and device for the surface treatment of workpieces
DE1054427B (en) Method and device for performing metallurgical, chemical or other technical processes under the influence of an electrical glow discharge
DE1161864B (en) Process for treating gaseous, vaporous or finely dispersed substances by means of electrical gas or glow discharges
EP0552460A1 (en) Process for hardening of work pieces unter the action of plasma-pulses
AT219733B (en) Device for carrying out processes by means of electrical glow discharges
DE2056018A1 (en) Method and device for material treatment
DE2433690C2 (en) Device for the surface treatment of a metallographic sample
DE1232433B (en) Process for operating an electrical glow discharge and discharge vessel for this purpose
DE2638094C3 (en) Vacuum arc heating device
CH365921A (en) Process for treating the surface of metal bodies
DE1121281B (en) Melting plant for melting metals under reduced pressure
CH364554A (en) Device for carrying out processes taking place under the influence of a gas discharge operated with alternating current
AT221672B (en) Process for operating an electrical glow discharge and discharge vessel for this