PL112135B1 - Apparatus for preparation of diffusion surface layers on metals - Google Patents
Apparatus for preparation of diffusion surface layers on metals Download PDFInfo
- Publication number
- PL112135B1 PL112135B1 PL20067177A PL20067177A PL112135B1 PL 112135 B1 PL112135 B1 PL 112135B1 PL 20067177 A PL20067177 A PL 20067177A PL 20067177 A PL20067177 A PL 20067177A PL 112135 B1 PL112135 B1 PL 112135B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- reactor
- reactive gas
- metals
- workpiece
- shield
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 13
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 title claims description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims description 6
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 title claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 5
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 1
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wytwarza¬ nia dyfuzyjnych warstwpowierzchniowych na metalach z wykorzystaniem zjawiska wyladowania jarzeniowego.Znana jest obróbka cieplno-chemiczna prowadzona w srodowisku gazowym z wykorzystaniem zjawiska wyla¬ dowania jarzeniowego. W szczególnosci znanejest azoto¬ wanie jonowe. Obróbka polega na tym, ze w komorze reakcyjnej której scianki stanowia anode, zostaja umie¬ szczone przeznaczone do obróbki przedmioty stano¬ wiace katode. Do komory zostaje doprowadzony odpowiedni gaz reaktywny pod cisnieniem odjednego do kilkudziesieciu torów, po czym miedzy katode i anode zostaje przylozona róznica potencjalów rzedu 300- —1000V. W opisanych warunkach powstaje nadnor- malne wyladowanie jarzeniowe charakteryzujace sie w szczególnosci istnieniem strefy spadku potencjalu w sasiedztwie katody. W tej wlasnie strefie tworza sie jony aktywne, po czym ulegaja one przyspieszeniu ku kato¬ dzie, która ogrzewaja i z która reaguja.Znany szczególny charakter aktywacji procesów che¬ micznych zachodzacych w wyladowaniu jarzeniowym powoduje, ze zarówno szybkosc reakcji chemicznych jak i stan koncowy, do którego zmierza bieg procesu, sa na ogól inne niz wtedy, gdy wystepuje tylko termiczna akty¬ wacja procesu.W procesach obróbek jonowych jest stosowane naj¬ czesciej, poza azotowaniem jonowym, srodowisko mie¬ szaniny parchlorku odpowiedniego pierwiastka z gazem nosnym, najczesciej z argonem lub wodorem. Opisane srodowisko bardzo agresywnie oddzialywuje na apara¬ ture. Ponadto w trakcie obróbkipowstajeszereg produk¬ tów ubocznych przeszkadzajacych lub wrecz uniemozli¬ wiajacych wlasciwe prowadzenie procesu.Wynalazek ma na celu skonstruowanie urzadzenia za pomoca którego mozna by usunac opisane niedogod¬ nosci.Urzadzenie wedlug wynalazku ma cylindryczny ekran umieszczony wewnatrz znanego reaktora. Obrabiany przedmiot stanowi katode i jest umieszczony wewnatrz wspomnianego ekranu. Gaz reaktywny jest doprowa¬ dzony bezposrednio do przestrzeni wewnatrz ekranu.Ekran jest wykonany z metalu i stanowianode lub alter¬ natywnie jest wykonany z materialu niemetalowego i w takim przypadku jest wyposazony na swej wewnetrznej powierzchni w cylindrycznametalowaanode umozliwia¬ jaca utrzymywanie wyladowania jarzeniowego.Wynalazek umozliwia otrzymywanie poprawnych warstw dyfuzyjnych o zalozonych wlasnosciach. Przez zastosowanie wynalazku nastepuje wzrost koncentracji wprowadzonego pierwiastka wokólprzedmiotuobrabia¬ nego, wzrost temperatury przedmiotu dzieki ekranowa¬ niu go od zimnych scian reaktora, eliminacja osadzania sie produktów reakcji chemicznych na zimnych scian¬ kach reaktora, wreszcie eliminacja agresywnego dziala¬ nia gazów na reaktor.Wynalazek jest dokladniej objasniony na przykladach112 135 w zwiazku z rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia, schematycznie reaktor w przekroju pionowym, a fig. 2- alternatywne rozwiazanie reaktora w takim samym przekroju.Wewnatrz chlodzonego woda reaktora 1 jest umie¬ szczen} cylindryczny metalowy ekran 2 zaopatrzony w górnej czesci w osiowo wykonany otwór. Gaz reaktywny jest doprowadzony przewodem 3 bezposrednio do prze¬ strzeni otoczonej ekranem 2. Wylot 4 gazu jest umie¬ szczony w dolnej scianie reaktora poza ekranem 2.Obrabiany przedmiot 5jest umieszczony wewnatrz prze¬ strzeni ekranowanej. Obok reaktora znajduje sie elektry¬ czny zasilacz 6. Przedmiot 5 stanowi katode ukladu, zas reaktor 1 wraz z ekranem 2 stanowia anode.Pokazana na fig. 2 rysunku odmiana urzadzenia ma cylindryczny ekran 7 wykonany z tworzywa cerami¬ cznego. Na jego wewnetrznej powierzchni jest umoco¬ wana cylindryczna elektroda 8 polaczona za pomoca przewodu 9 z dolna sciana reaktora 1.Urzadzenie wedlug wynalazku wykorzystuje sie przy¬ kladowo w nastepujacy sposób. Przedmiot o ksztalcie walca i ciezarze 50g, wykonany ze stali 45, umieszcza sie w ekranowanej przestrzeni reaktora. Przewodem 3 dostarcza sie do przestrzeni ekranowanej mieszanine gazów zawierajaca 15% objetosciowych chlorku boru BO 3 i 85% objetosciowych wodoru H2 do uzyskania cisnienia 6 hPa.Nastepnie przy uzyciu zasilacza6wywoluje siewylado¬ wania jarzeniowe przebiegajace przy róznicy potencja¬ lów 900 V i pradzie 1 A. Obróbke prowadzi sie w ciagu 4 godz. w temperaturze 800°C. Uzyskuje sie na przedmio¬ cie mieszanine warstw FeB i Fe2B o grubosci 150 /im.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do wytwarzania dyfuzyjnych warstw powierzchniowych na metalach, stanowiace reaktor o scianach chlodzonych woda przystosowany do napelnia¬ nia gazem reaktywnym, oraz zaopatrzone w zasilacz elektryczny, znamienne tym, ze wewnatrz reaktora (1)jest umieszczony metalowy cylindryczny ekran (2) zaopa¬ trzony w przewód (3) do doprowadzania gazu reaktyw¬ nego, a obrabiany .przedmiot (5) jest umieszczony w przestrzeni otoczonej ekranem (2), przy czym ekran (2) stanowi anode a przedmiot (5) katode. 2. Urzadzenie do wytwarzania dyfuzyjnych warstw powierzchniowych na metalach, stanowiace reaktor o scianach chlodzonych woda przystosowany do napelnia¬ nia gazem reaktywnym, oraz zaopatrzone w zasilacz elektryczny, znamiennetym, ze wewnatrz reaktora (l)jest umieszczony wykonany z materialu niemetalowego cylindryczny ekran (7) wyposazony na wewnetrznej powierzchni w cylindryczna metalowa elektrode (^pola¬ czona za pomoca przewodu (•) zreaktorem (1) i ekran (7) jest zaopatrzony w przewód (3) do doprowadzania gazu reaktywnego, a obrabiany przedmiot (5) jest umie¬ szczony w przestrzeni otoczonej ekranem (7), przy czym elektroda (S) stanowi anode a przedmiot (5) katode.FIM FK3.2 Prac. Poligraf. UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 45 zl PL
Claims (3)
- Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do wytwarzania dyfuzyjnych warstw powierzchniowych na metalach, stanowiace reaktor o scianach chlodzonych woda przystosowany do napelnia¬ nia gazem reaktywnym, oraz zaopatrzone w zasilacz elektryczny, znamienne tym, ze wewnatrz reaktora (1)jest umieszczony metalowy cylindryczny ekran (2) zaopa¬ trzony w przewód (3) do doprowadzania gazu reaktyw¬ nego, a obrabiany .przedmiot (5) jest umieszczony w przestrzeni otoczonej ekranem (2), przy czym ekran (2) stanowi anode a przedmiot (5) katode.
- 2. Urzadzenie do wytwarzania dyfuzyjnych warstw powierzchniowych na metalach, stanowiace reaktor o scianach chlodzonych woda przystosowany do napelnia¬ nia gazem reaktywnym, oraz zaopatrzone w zasilacz elektryczny, znamiennetym, ze wewnatrz reaktora (l)jest umieszczony wykonany z materialu niemetalowego cylindryczny ekran (7) wyposazony na wewnetrznej powierzchni w cylindryczna metalowa elektrode (^pola¬ czona za pomoca przewodu (•) zreaktorem (1) i ekran (7) jest zaopatrzony w przewód (3) do doprowadzania gazu reaktywnego, a obrabiany przedmiot (5) jest umie¬ szczony w przestrzeni otoczonej ekranem (7), przy czym elektroda (S) stanowi anode a przedmiot (5) katode. FIM FK
- 3.2 Prac. Poligraf. UP PRL. Naklad 120 egz. Cena 45 zl PL
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL20067177A PL112135B1 (en) | 1977-09-06 | 1977-09-06 | Apparatus for preparation of diffusion surface layers on metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL20067177A PL112135B1 (en) | 1977-09-06 | 1977-09-06 | Apparatus for preparation of diffusion surface layers on metals |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL200671A1 PL200671A1 (pl) | 1979-04-09 |
| PL112135B1 true PL112135B1 (en) | 1980-09-30 |
Family
ID=19984423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL20067177A PL112135B1 (en) | 1977-09-06 | 1977-09-06 | Apparatus for preparation of diffusion surface layers on metals |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL112135B1 (pl) |
-
1977
- 1977-09-06 PL PL20067177A patent/PL112135B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL200671A1 (pl) | 1979-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4623400A (en) | Hard surface coatings for metals in fluidized beds | |
| SU1373326A3 (ru) | Способ азотировани стальных изделий в тлеющем разр де | |
| Roliński | Plasma-assisted nitriding and nitrocarburizing of steel and other ferrous alloys | |
| CA2234986C (en) | Nitriding process and nitriding furnace therefor | |
| O'Brien et al. | Plasma(Ion) Nitriding | |
| AU2011331909A1 (en) | Surface treatment of metal objects | |
| Burlacov et al. | A novel approach of plasma nitrocarburizing using a solid carbon active screen–a proof of concept | |
| US4321126A (en) | Process for forming a metal or alloy layer on an electricity-conducting work piece and device for executing same | |
| PL112135B1 (en) | Apparatus for preparation of diffusion surface layers on metals | |
| US5413821A (en) | Process for depositing Cr-bearing layer | |
| Małdziński et al. | Concept of an economical and ecological process of gas nitriding of steel | |
| US5865908A (en) | Composite diffusion type nitriding method, composite diffusion type nitriding apparatus and method for producing nitride | |
| Raveh et al. | Boridation of titanium and steels in a low pressure RF plasma | |
| US3616383A (en) | Method of ionitriding objects made of high-alloyed particularly stainless iron and steel | |
| Szabo et al. | Mass spectrometric diagnosis of the surface nitriding mechanism in a dc glow discharge | |
| Dearnley et al. | Developments in plasma boronizing | |
| PL181781B1 (pl) | Sposób wytwarzania na metalicznych powierzchniach materialów warstw borkówodpornych na scieranie PL | |
| JPS5464033A (en) | Drip type carburization furnace | |
| RU2109080C1 (ru) | Установка для газовой низкотемпературной химико-термической обработки стали и сплавов | |
| Buuron et al. | Diagnostics and modeling of a hollow-cathode arc deposition plasma | |
| Roliński | Practical Aspects of Sputtering and Its Role in Industrial Plasma Nitriding | |
| Salve et al. | Carburizing of Plane Carbon Steels by Electrolyte Plasma | |
| JPS6320300B2 (pl) | ||
| CLEUGH | J. GEORGES | |
| PL128905B1 (en) | Method of making of boron-doped diffusion layer on metals and apparatus therefor |