RU2276201C1 - Способ азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода - Google Patents
Способ азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276201C1 RU2276201C1 RU2004132581/02A RU2004132581A RU2276201C1 RU 2276201 C1 RU2276201 C1 RU 2276201C1 RU 2004132581/02 A RU2004132581/02 A RU 2004132581/02A RU 2004132581 A RU2004132581 A RU 2004132581A RU 2276201 C1 RU2276201 C1 RU 2276201C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitriding
- glow discharge
- articles
- effect
- temperature
- Prior art date
Links
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химико-термической обработки и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности для высокотемпературного азотирования стальных деталей машин. Способ включает азотирование в тлеющем разряде. Азотирование проводят путем вакуумного нагрева изделий в плазме азота повышенной плотности. Плазму формируют между деталью и экраном за счет создания эффекта полого катода. Азотирование проводят при 700-1000°С. Поверхностную закалку осуществляют охлаждением в потоке аргона со скоростью, превышающей критическую скорость закалки стали. Техническим результатом изобретения является повышение производительности процесса азотирования, повышение контактной долговечности и износостойкости упрочненного слоя. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области химико-термической обработки и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности, для высокотемпературного азотирования деталей машин из конструкционных сложнолегированных сталей, работающих при высоких контактных напряжениях и в условиях повышенного износа, например зубчатых колес.
Известен способ (Патент РФ №2058421, кл. С 23 С 8/36. 20.04.96) азотирования деталей из конструкционных легированных сталей, включающий высокотемпературное ионное азотирование, закалку с температуры полного растворения нитридных фаз, отпуск, чистовую механическую обработку и низкотемпературное ионное азотирование на глубину не менее глубины деазотированного слоя.
Недостатком аналога является сложность оборудования и технологии, а также необходимость проектирования специального оборудования.
Известен способ (Патент РФ №2127330, кл. С 23 С 8/26. 10.03.99) термической обработки для образования высокопрочного аустенитного поверхностного слоя в нержавеющих сталях, включающий азотирование в содержащей азот газовой атмосфере при 1000-1200°С и последующее охлаждение со скоростью, позволяющей избежать выделения нитрида.
Недостатком аналога является сложность оборудования и технологии, а также необходимость проектирования специального оборудования.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому, является способ (Патент РФ №2095462, кл. С 23 С 8/36. 10.11.97) ионного азотирования изделий в тлеющем разряде, включающий нагрев и бомбардировку поверхности ионами азота, образуемыми в плазме повышенной плотности, создаваемой с помощью системы, реализующей эффект полого катода.
Недостатком прототипа является невозможность проведения высокотемпературного азотирования с последующей поверхностной закалкой с температуры полного растворения нитридных фаз.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение является повышение производительности процесса азотирования, повышение контактной долговечности и износостойкости упрочненного слоя, а также расширение функциональных возможностей данного метода, за счет высокотемпературного азотирования и последующей поверхностной закалки.
Задача решается за счет использования способа обработки стальных изделий, включающий азотирование в тлеющем разряде, для осуществления которого проводят вакуумный нагрев изделий в плазме азота повышенной плотности, формируемой между деталью и экраном за счет создания эффекта полого катода, и в отличие от прототипа азотирование проводят при температурах 700-1000°С, затем осуществляют поверхностную закалку охлаждением в потоке аргона со скоростью, превышающей критическую скорость закалки стали.
Эффект полого катода проявляется в значительном повышении плотности тока, увеличении степени ионизации плазмы, при одновременном снижении напряжения горения разряда. В отличие от прототипа эффект полого катода используется для высокотемпературного азотирования и последующей поверхностной закалки деталей.
Существо изобретения поясняется чертежом.
На чертеже изображена схема реализации способа высокотемпературного азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода. Схема содержит источник питания 1, анод 2, катод-деталь 3, экран в виде сетки 4, установленный на определенном расстоянии от катод-детали 3, устройство подачи газа для охлаждения 5.
Пример конкретной реализации способа.
Способ осуществляется следующим образом: в вакуумной камере устанавливают обрабатываемую деталь, например зубчатое колесо из легированной конструкционной стали 40Х и экран. Затем в камере создают рабочее давление, равное 100 Па, необходимое для зажигания тлеющего разряда. В камеру подают азот. С помощью эффекта полого катода происходит нагрев детали до температуры 700-1000°С, при этом происходит высокотемпературное азотирование в течение 0,5-1 часа, затем осуществляют резкое охлаждение в потоке аргона со скоростью Vохл.=30 град/с, обеспечивающую получение структуры мартенсита в пределах заданного сечения изделия.
Использование эффекта полого катода позволит обеспечить равномерность нагрева поверхности детали до необходимой температуры, увеличить термический кпд нагрева, уменьшить энергозатраты.
Необходимо отметить следующие преимущества заявленного способа: возможность проведения термической обработки в отсутствие дорогостоящих защитных или закалочных средах (гелий, различные масла, растворы солей), экологическая чистота процесса за счет отсутствия вредных производственных выбросов в атмосферу, возможность регулирования параметров обработки в широком интервале режимов от нагрева до активного плавления, а за счет этого - структуры, твердости, износостойкости, шероховатости, отсутствие закалочных дефектов, а также простота схемы обработки, не требующая проектирования специальных приспособлений и сравнительно невысокая стоимость оборудования.
Claims (1)
- Способ обработки стальных изделий, включающий азотирование в тлеющем разряде, для осуществления которого проводят вакуумный нагрев изделий в плазме азота повышенной плотности, формируемой между деталью и экраном за счет создания эффекта полого катода, отличающийся тем, что азотирование проводят при 700-1000°С, затем осуществляют поверхностную закалку охлаждением в потоке аргона со скоростью, превышающей критическую скорость закалки стали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004132581/02A RU2276201C1 (ru) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Способ азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004132581/02A RU2276201C1 (ru) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Способ азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004132581A RU2004132581A (ru) | 2006-04-20 |
RU2276201C1 true RU2276201C1 (ru) | 2006-05-10 |
Family
ID=36607683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004132581/02A RU2276201C1 (ru) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Способ азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2276201C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526639C2 (ru) * | 2009-02-18 | 2014-08-27 | Х.Е.Ф. | Способ обработки деталей для кухонной утвари |
RU2558320C1 (ru) * | 2014-05-21 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ упрочнения поверхности титановых сплавов в вакууме |
RU2562185C1 (ru) * | 2014-05-21 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ модификации поверхности изделий из титановых сплавов в вакууме |
RU2562187C1 (ru) * | 2014-05-21 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ модификации поверхности изделий из титановых сплавов в тлеющем разряде |
RU2656191C1 (ru) * | 2017-06-27 | 2018-05-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Устройство для обработки изделия из стали в плазме тлеющего разряда |
-
2004
- 2004-11-09 RU RU2004132581/02A patent/RU2276201C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2526639C2 (ru) * | 2009-02-18 | 2014-08-27 | Х.Е.Ф. | Способ обработки деталей для кухонной утвари |
US9234269B2 (en) | 2009-02-18 | 2016-01-12 | H.E.F. | Method of treating parts for kitchen utensils |
RU2558320C1 (ru) * | 2014-05-21 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ упрочнения поверхности титановых сплавов в вакууме |
RU2562185C1 (ru) * | 2014-05-21 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ модификации поверхности изделий из титановых сплавов в вакууме |
RU2562187C1 (ru) * | 2014-05-21 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ модификации поверхности изделий из титановых сплавов в тлеющем разряде |
RU2656191C1 (ru) * | 2017-06-27 | 2018-05-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Устройство для обработки изделия из стали в плазме тлеющего разряда |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004132581A (ru) | 2006-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2418096C2 (ru) | Способ создания макронеоднородной структуры материала при азотировании | |
RU2276201C1 (ru) | Способ азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода | |
CN101851736A (zh) | 一种环保型富氮层快速渗氮方法 | |
RU2413033C2 (ru) | Способ плазменного азотирования изделия из стали или из цветного сплава | |
CN108315531A (zh) | 一种深层高硬度复合表面淬火强化方法 | |
RU2409700C1 (ru) | Способ азотирования в плазме тлеющего разряда | |
RU2562185C1 (ru) | Способ модификации поверхности изделий из титановых сплавов в вакууме | |
RU2409699C1 (ru) | Способ создания неоднородной структуры материала при азотировании в тлеющем разряде | |
RU2418095C2 (ru) | Способ вакуумного ионно-плазменного азотирования изделий из стали | |
RU2324001C1 (ru) | Способ термической и химико-термической обработки стальных изделий в вакууме | |
CN101413106B (zh) | 氮和碳等离子体基离子注入GCr15柱塞偶件的表面改性方法 | |
RU2291227C1 (ru) | Способ упрочнения поверхностного слоя деталей из конструкционных сталей | |
Jacobs et al. | Plasma Carburiiing: Theory; Industrial Benefits and Practices | |
RU2558320C1 (ru) | Способ упрочнения поверхности титановых сплавов в вакууме | |
RU2413784C1 (ru) | Способ ионного азотирования стали | |
CN1110332A (zh) | 渗金属后续热处理工艺 | |
RU2562187C1 (ru) | Способ модификации поверхности изделий из титановых сплавов в тлеющем разряде | |
RU2277592C2 (ru) | Способ светлой закалки изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода | |
RU2662518C2 (ru) | Способ создания макронеоднородной структуры на поверхности материалов | |
RU2664106C2 (ru) | Способ низкотемпературного ионного азотирования стальных деталей | |
RU2275433C1 (ru) | Способ поверхностного упрочнения деталей | |
RU2755911C1 (ru) | Способ низкотемпературного ионного азотирования стальных деталей | |
RU2386705C1 (ru) | Способ закалки стальных изделий | |
Booth et al. | The theory and practice of plasma carburising | |
RU2682986C1 (ru) | Способ упрочнения стального изделия ионно-плазменной карбонитрацией |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20061110 |