Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki cieplno-chemicznej w polu elektrycznym czesci stalowych i narzedzi* Dotychczas warstwy dyfuzyjne przykladowo azotowane, naweglane lub borowane wytwarzano metoda jonowa w polu stalym. Komora, w której prowadzi sie obróbke cieplno-chemiczna za¬ silana jest napieciem sinusoidalnym wyprostowanym jednopolówkowo, o wartosci rzedu 800 V, przy czym katoda j*st wsad, a anoda uziemione sciany komory* Proces odbywa sie w warun¬ kach obnizonego cisnienia do okolo 520 Pa w równowadze ncisnieniowej przy Jednoczesnym od¬ pompowywaniu komory i dozowaniu do niej atmosfery czynnej* Sposoby te daja na przykladzie azotowania jonowego lepsze wyniki w zakresie czasu otrzymywania uzytecznych grubosci warstw, w zakresie ich struktury oraz przynosza oszczednosci energii elektrycznej w porów¬ naniu z klasycznymi metodami gazowymi.Wada tych sposobów jest to, ze musza one odbywac sie w warunkach wyladowac jarzenio¬ wych nadnormalnych, które nie sa bardzo stabilne i przy których samorzutnie powstaja wy¬ ladowania koronowe i lukowe, które prowadza do zwiekszenia zuzycia energii, moga byc przyczyna uszkodzen powierzchni wsadu przez przegrzanie jej i nadtopienie, które moga uszkodzic zasilacz elektryczny komory. Temperature procesu azotowania na drodze wyladowali Jarzeniowych nadnormalnych latwo 'jeszcze mozna osiagnac i utrzymac, ale temperatury pot¬ rzebne do naweglania, borowania lub tytanowania sa osiagane z wielka trudnoscia lub nie sa osiagalne, bowiem podwyzszanie temperatury osiaga sie droga zwiekszenia gestosci pra¬ du na Jednostke powierzchni wsadu, a to prowadzi do wzmozonych wyladowan koronowych i lu¬ kowych* Istota sposobu obróbki cieplno-chemicznej w polu elektrycznym wedlug wynalazku, w którym wsad wygrzewa sie w komorze jarzeniowej w warunkach obnizonego cisnienia przy stalym odpompowywaniu komory i stalym dozowaniu atmosfery czynnej chemicznie przy wsadzie stanowiacym katode 1 przy obudowie komory jarzeniowej stanowiacej uziemiona anode polega na tym. ze napiecie zasilajace komore jarzeniowa ma przebieg zmienny i Impulsowy2 135 369 a korzystnie plloksztaltny o czestotliwosci od 50 do 50 000 Hz i którego amplitude zmienia sie podczas procesu obróbki maksymalnie w granicach od 350 V do 1500 V w zaleznosci od wy-* maganepo przebiegu temperatur w komorze jarzeniowej, parametrów wsadu oraz skladu i cisnie¬ nia atmosfery w tej komorze* Zasilanie komory jarzeniowej tego rodzaju napieciem posiada w tym przypadku dwojakie znaczenie* Po pierwsze zwieksza ono czestotliwosc zderzen wzajemnych pomiedzy jonami bom¬ bardujacymi katode. Przy wzajemnych zderzeniach atomów, jonów i elektronów ich energia kinetyczna zamienia sie w cieplo, co prowadzi do podwyzszenia sie temperatury plazmy przy- katodowej, powstajacej przy wyladowaniach jarzeniowych, a w efekcie koncowym do szybszego ogrzewania sie wsadu. Rozwiazuje to w znacznym stopniu problem uzyskania zadanej tempera¬ tury procesu w znacznie krótszym czasie i latwiejszego utrzymywania jej, a prz^ tym wyla¬ dowania Jarzeniowe sa bardziej stabilne i mozna uzyskiwac wyzsze temperatury. Po 'drugie przy zasilaniu komory wyzej okreslonym napieciem latwiej mozna zabezpieczyc automatycznie uklad zasilajacy przed samorzutnie powstajacymi wyladowaniami koronowymi i lukowymi za po¬ moca ukladu tyrystorowego, niwelujacego zaburzenia w zasilaniu.Sposobem wedlug wynalazku mozna z latwoscia prowadzic nie tylko procesy azotowania Jo¬ nowego, ale równiez procesy naweglania Jonowego, tytanowania jonowego i borowania.Przedmiot wynalazku przedstawiono w ponizszym przykladzie jego zastosowania w procesie azotowania jonowego.Przyklad, Proces prowadzono w komorze jarzeniowej laboratoryjnej o pojemnosci okolo 20 1. .Vsad byl podlaczony jako katoda, Komore zasilano napieciem zmiennym i pilo- ksztaltnym o czestotliwosci okolo 30 Hz, przy amplitudzie 700 V podczas rozgrzewu wsadu, a nastepnie 500 V przy jego wygrzewaniu, Czas procesu wynosil okolo 8 godzin, a temperatu¬ ra okolo 520°C« Przeliczeniowa gestosc pradu wynosila okolo 0,5 /uA/cm wsadu, W czasie procesu obrabiana czesc i próbki otoczone byly wyladowaniami Jarzeniowymi, .V komorze pano¬ walo cisnienie rzedu 500 Pa, a proces prowadzono w atmosferze 25 N2 ? 75 Hp, W czasie pro¬ cesu nie zauwazono wyladowan lukowych, a wyladowania koronowe byly sporadyczne i pomijalne.Czesci wykonane byly ze stali 38 HMJ oraz 33 H3MF, Na stall 38 HMJ uzyskano twardosc HVj=1200 i grubosc warstwy dyfuzyjnej /U=0,25 um, a na stali 33 H3MF twardosc HVI=950l a grubosc warstwy okolo 0,25 /urn, Widoczne byly bogate strefy azotowania wewnetrznego.Wyniki dotyczace warstw azotowanych sa porównywalne z wynikami klasycznego azotowania jonowego, a warunki prowadzenia procesu ulegly radykalnej poprawie. Nad topien i innych uszkodzen powierzchni obrabianych czesci nie zauwazono, a w czasie procesu zaburzenia wyla¬ dowan jarzeniowych byly niewielkie.Zastrzezenie patentowe Sposób obróbki cieplno-chemicznej w polu elektrycznym, polegajacy na wygrzewaniu wsadu w komorze jarzeniowej w warunkach obnizonego cisnienia przy stalym odpompowywaniu komory 1 stalym dozowaniu atmosfery czynnej chemicznie, przy czym wsad stanowi katode a obudowa komory jarzeniowej uziemiona anoda, znamienny tym, ze komor? jarzeniowa zasi¬ la sie napieciem, które ma przebieg zmienny i impulsowy korzystnie piloksztaltny o czesto¬ tliwosci od 50 do 50 000 Hz i którego amplitude zmienia sie podczas procesu maksymalnie w granicach od 350 do 1500 V w zaleznosci od wymaganego przebiegu temperatur w komorze jarzeniowej, parametrów wsadu oraz skladu i cisnienia atmosfery w komorze Jarzeniowej, Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl. PL