RU2413784C1 - Способ ионного азотирования стали - Google Patents
Способ ионного азотирования стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413784C1 RU2413784C1 RU2009125018/02A RU2009125018A RU2413784C1 RU 2413784 C1 RU2413784 C1 RU 2413784C1 RU 2009125018/02 A RU2009125018/02 A RU 2009125018/02A RU 2009125018 A RU2009125018 A RU 2009125018A RU 2413784 C1 RU2413784 C1 RU 2413784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrons
- auxiliary anode
- plasma
- nitriding
- anode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области химико-термической обработки, а именно вакуумному ионно-плазменному азотированию, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения для повышения надежности и долговечности широкого ассортимента деталей машин и инструмента. Способ азотирования стальных изделий в тлеющем разряде включает вакуумный нагрев изделий, являющихся катодом, в плазме азота повышенной плотности. Плазму азота повышенной плотности формируют в прикатодной области пучком сгенерированных и ускоренных вспомогательным анодом электронов. Электроны, вылетающие из электронной пушки, направляют к аноду и к вспомогательному аноду, создавая электронный газовый поток, обеспечивающий столкновение электронов с нейтральными частицами и поддерживание существования плазмы. Скоростью движения электронов управляют посредством вспомогательного анода, подключенного к собственному источнику питания. Интенсифицируется процесс азотирования, повышается контактная долговечность и износостойкость упрочненного слоя. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области химико-термической обработки, а именно вакуумному ионно-плазменному азотированию, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения для повышения надежности и долговечности широкого ассортимента деталей машин и инструмента, а также позволяет интенсифицировать процесс азотирования.
Известен способ (патент РФ №2058421, кл. С23С 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 низкотемпературного азотирования легированной стали 38ХМЮА в среде аммиака. Насыщение поверхностного слоя азотом проводят при температуре Т=520°С в течение 24 часов (см. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов. - М.: Металлургия, 1985, с.255).
Недостатком известного способа является то, что при этом не обеспечивается достаточно высокая твердость и износостойкость упрочняющего покрытия.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому, является способ (патент РФ №2276201, кл. С23С 8/36. 10.05.2008) азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода, 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.
Недостатком прототипа является распыление и внедрение в азотируемый слой материала сетки полого катода, что снижает твердость получаемого покрытия.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является интенсификация процесса азотирования, повышение контактной долговечности и износостойкости упрочненного слоя.
Задача решается за счет использования способа азотирования стальных изделий в тлеющем разряде, включающего вакуумный нагрев изделий, являющихся катодом, в плазме азота повышенной плотности, и в отличии от прототипа плазму азота повышенной плотности формируют в прикатодной области пучком сгенерированных и ускоренных вспомогательным анодом электронов, при этом электроны, вылетающие из электронной пушки, направляют к аноду и к вспомогательному аноду, создавая электронный газовый поток, обеспечивающий столкновение электронов с нейтральными частицами и поддержание существования плазмы, при этом скоростью движения электронов управляют посредством вспомогательного анода, подключенного к собственному источнику питания.
Кинетическая энергия электронов при соударении с мишенью переходит в тепловую, вызывая тем самым дополнительный нагрев мишени и ускорение процесса азотирования.
Существо изобретения поясняется чертежом, на котором стрелками обозначены электроны.
На чертеже изображена схема реализации способа вакуумного ионно-плазменного азотирования изделий из стали. Схема содержит источник питания 1, электронную пушку 2, катод-деталь 3, вспомогательный анод 6, устройство подачи рабочего газа 4, анод 5.
Пример конкретной реализации способа.
В вакуумной камере устанавливают предварительно очищенные детали, которые подключают к отрицательному электроду. Затем в вакуумной камере создают давление, равное 100-140 Па, после чего вакуумную камеру прокачивают смесью газов (N2 50% - 80%, Ar 25% - 10%, C2H2 25% - 10%) 10 мин, подают рабочее напряжение 400-500 В, ускоряющее напряжение 300-400 В (на вспомогательном аноде). Детали, установленные в вакуумной камере, нагревают до температуры 500-540°С и азотируют в течение 3÷5 часов, затем садку с деталями охлаждают до комнатной температуры под вакуумом и извлекают.
Все процессы проходят в одной вакуумной камере и в одной атмосфере, что позволяет максимально снизить вспомогательное время, затрачиваемое на подготовительные операции, которые связаны с использованием разного оборудования и оснастки.
Преимуществами заявленного способа являются: высокая технологичность процесса, экологическая чистота процесса за счет отсутствия вредных производственных выбросов в атмосферу, простота схемы обработки, не требующая проектирования специальных приспособлений, и сравнительно невысокая стоимость оборудования.
Claims (1)
- Способ азотирования стальных изделий в тлеющем разряде, включающий вакуумный нагрев изделий, являющихся катодом, в плазме азота повышенной плотности, отличающийся тем, что плазму азота повышенной плотности формируют в прикатодной области пучком сгенерированных и ускоренных вспомогательным анодом электронов, при этом электроны, вылетающие из электронной пушки, направляют к аноду и к вспомогательному аноду, создавая электронный газовый поток, обеспечивающий столкновение электронов с нейтральными частицами и поддерживание существования плазмы, при этом скоростью движения электронов управляют посредством вспомогательного анода, подключенного к собственному источнику питания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125018/02A RU2413784C1 (ru) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Способ ионного азотирования стали |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125018/02A RU2413784C1 (ru) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Способ ионного азотирования стали |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009125018A RU2009125018A (ru) | 2011-01-10 |
RU2413784C1 true RU2413784C1 (ru) | 2011-03-10 |
Family
ID=44054226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009125018/02A RU2413784C1 (ru) | 2009-06-30 | 2009-06-30 | Способ ионного азотирования стали |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2413784C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108411246B (zh) * | 2018-06-13 | 2024-03-19 | 深圳市奥美特纳米科技有限公司 | 提高低合金结构钢表面离子渗氮效率的辅助设备及方法 |
-
2009
- 2009-06-30 RU RU2009125018/02A patent/RU2413784C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009125018A (ru) | 2011-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2418096C2 (ru) | Способ создания макронеоднородной структуры материала при азотировании | |
CN107058939A (zh) | 氮气弹簧柱塞杆(活塞杆)的热处理工艺 | |
CN112210747A (zh) | 一种弧光放电离子渗氮技术和渗氮炉 | |
RU2418095C2 (ru) | Способ вакуумного ионно-плазменного азотирования изделий из стали | |
RU2413033C2 (ru) | Способ плазменного азотирования изделия из стали или из цветного сплава | |
RU2413784C1 (ru) | Способ ионного азотирования стали | |
RU2409700C1 (ru) | Способ азотирования в плазме тлеющего разряда | |
RU2562185C1 (ru) | Способ модификации поверхности изделий из титановых сплавов 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 | |
KR101719452B1 (ko) | 열간단조금형의 표면처리방법 및 그 열간단조금형 | |
RU2633867C1 (ru) | Способ низкотемпературного ионного азотирования титановых сплавов | |
RU2276201C1 (ru) | Способ азотирования изделий в тлеющем разряде с эффектом полого катода | |
RU2654161C1 (ru) | Способ локального ионного азотирования стальных изделий в тлеющем разряде с магнитным полем | |
RU2671026C1 (ru) | Способ комбинированного плазменного упрочнения поверхности изделий из титановых сплавов | |
RU2640703C2 (ru) | Способ локальной обработки стального изделия при ионном азотировании в магнитном поле | |
RU2291227C1 (ru) | Способ упрочнения поверхностного слоя деталей из конструкционных сталей | |
RU2625864C1 (ru) | Способ низкотемпературного ионного азотирования стальных изделий в магнитном поле | |
Shulov et al. | Application of high-current pulsed electron beams for the restoration of operational properties of the blades of gas-turbine engines | |
RU2662518C2 (ru) | Способ создания макронеоднородной структуры на поверхности материалов | |
RU2664106C2 (ru) | Способ низкотемпературного ионного азотирования стальных деталей | |
RU2682986C1 (ru) | Способ упрочнения стального изделия ионно-плазменной карбонитрацией | |
RU2324001C1 (ru) | Способ термической и химико-термической обработки стальных изделий в вакууме | |
RU187937U1 (ru) | Устройство для ионно-плазменного упрочнения изделий из конструкционных и специальных сталей и сплавов | |
Elwar et al. | Plasma (Ion) Nitriding and Nitrocarburizing of Steels | |
RU2711067C1 (ru) | Способ ионного азотирования в скрещенных электрических и магнитных полях |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110701 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120827 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140701 |