SU1534092A1 - Способ химико-термической обработки металлов и сплавов - Google Patents

Способ химико-термической обработки металлов и сплавов Download PDF

Info

Publication number
SU1534092A1
SU1534092A1 SU874324638A SU4324638A SU1534092A1 SU 1534092 A1 SU1534092 A1 SU 1534092A1 SU 874324638 A SU874324638 A SU 874324638A SU 4324638 A SU4324638 A SU 4324638A SU 1534092 A1 SU1534092 A1 SU 1534092A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
product
discharge
chemical
anode
glow
Prior art date
Application number
SU874324638A
Other languages
English (en)
Inventor
Дина Соломоновна Герцрикен
Виктор Михайлович Тышкевич
Виталий Митрофанович Фальченко
Татьяна Васильевна Юрик
Original Assignee
Институт металлофизики АН УССР
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 Институт металлофизики АН УССР filed Critical Институт металлофизики АН УССР
Priority to SU874324638A priority Critical patent/SU1534092A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1534092A1 publication Critical patent/SU1534092A1/ru

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к химико-термической обработке в плазме тлеющего разр да, и может быть использовано в машиностроении дл  поверхностного упрочнени  деталей машин. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса диффузионного насыщени  и снижение температуры обрабатываемого издели . Способ химико-термической обработки металлов и сплавов включает возбуждение тлеющего разр да между катодом-изделием и анодом, последующий нагрев до рабочей температуры и выдержку обрабатываемого издели  в газовой плазме тлеющего разр да, содержащей легирующий элемент, при 10-800 Па, при этом в процессе выдержки между изделием и анодом периодически через 30-50 с возбуждают импульсный автоэлектронный дуговой разр д с длительностью импульса 10-15 мс. Использование данного способа позвол ет в 4-4,5 раза уменьшить врем  обработки до получени  толщины и микротвердости диффузионного сло , достигаемых в известном способе, снизив при этом в 4-5 раз температуру обработки. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Description

Изобретение относитс  к металлургии , -  именно к химико-термической обработке в плазме тлеющего разр да, и может быть использовано в машиностроении дл  поверхностного упрочнени  деталей мапин.
Цель изобретени  - интенсификаци  процесса диффузионного насыщени  и снижение температуры обрабатываемого издели .
Способ осуществл ют следующим образом .
Обрабатываемое изделие в качестве катода в анодной схеме помещают в реакционную камеру, которую посае вакуумной откачки заполн ют до давлени  10-800 Па газовой смесью, содержащей химический элемент, используемый дл  насыщени  приповерхностного сло  обрабатываемого издели  Включают высокое напр жение, зажигают газовый разр д, вывод т его в ре- tvriM аномального тлеющего. Затем аномальный тлеющий разр д повышением напр жени  на электродах периодически перевод т в импульсную автоэлектронную электрическую дугу низкого давле-. ни  с холодным катодом и продолжительностью импульса, обеспечивающей обработку издели  без эрозии его поверхности .
СП
оо
Јь
О
со to
Перевод оптимального тлеющего разр да в импульсную электрическую дугу низкого давлени  сопровождаетс  возникновением в прикатодной области  рко свет щихс , быстро перемещающихс  п тен, плотность тока в которых превышает 105 А/см2. Концентраци  нейтральных и зар женных частиц в катодных п тнах значительно больие, чем в поло жительном столбе, что приводит к существенному ускорению процесса насы- щени  поверхности издели  необходимым элементом.
Известно, что процесс миграции атомов в металлах и сплавах в услови х ионной бомбардировки в тлеющем разр де сопровождаетс  ускоренным проникновением атомов с поверхности вглубь, причем роль температуры здесь неод- позначна.
Установлено, что ускоренное проникновение атомов имеет место при температурах от 120°С вплоть до комнатных , что свидетельствует в пользу того, что процессу миграции атомов присущ атермический эффект.
Воздействие дуги приводит к возникновению на поверхности тепловых пиков, которые  вл ютс  источниками гиперзвуковых волн, привод щих к возникновению в объеме облучаемого материала упругих напр жений, достигающих на глубинах в дес тки и сотни микрометров значений -.10 Па и привод щих к генерации окружающими дислокации примесно-дефектными комплексами избыточных вакансий, необходимых дл  протекани  процесса миграции.
Пример. С помощью предлагаемо го способа провод т азотирование стали 4ХЗВМФ, алитирование никел  и си- лицирование молибдена. Обработке подвергают образцы диаметром 30 и высото 10 мм, которые помещают в реакционную камеру дл  химико-термической обработки в тлеющем разр де. Камеру откачивают до вакуума 0,1 Па и заполн ют до давлени  135 Па очищенным азотом или смесью SiCl 1 и AlCl с водородом в сочетании 1:3. Включают источник высокого напр жени , зажигают газовый разр д и вывод т его в режим аномального тлеющего, при котором обрабатываемые образцы полностью покрывались тлеющим свечением. При этом напр жение между анодом и катодом (образец)
800 В, а ток разр да 10 мА/см. Посл обработки в аномальном тлеющем разр де в течение 30-50 с путем увеличени  напр жени , приложенного к разр дному промежутку, до 3200 В тлеющий разр д перевод т в импульсную электрическую дугу низкого давлени  с длительностью импульса 10-15 мс. Операции обработки в аномальном тлеющем разр де и импульсной электрической дуге низкого давлени  повтор ют последовательно и многократно. Провод т азотирование стали АХЗВМФ (табл. 1), алитирование никел  .(табл.2) и силицирование молибдена (табл.З) по известному и предлагаемому способам.
Результаты проведенных испытаний приведены в табл.1-3.
Таким образом, как видно из табл.1-3, предлагаемый способ химико термической обработки по сравнению с известным позвол ет в 4-4,5 раза уменьшить врем , необходимое дл  получени  на поверхности издели  сло , обладающего аналогичной микротвердостью , а также в 4-5 раз уменьшить температуру обработки, что позвол ет уменьшить энергетические затраты на обработку.

Claims (2)

  1. Формула изобретени 
    1,Способ химико-термической обработки металлов и сплавов, включающий возбуждение имеющего разр да между катодом-изделием и анодом, последующий нагрев до рабочей температуры и выдержку обрабатываемого издели 
    в газовой плазме тлеющего разр да, содержащей легирующий элемент, при 10-800 Па; о тличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса диффузионного насыщени  и снижени  температуры обрабатываемого издели , в процессе выдержки между изделием и анодом периодически возбуждают импульсный автоэлектронный дуговой разр д.
  2. 2.Способ по п. отличающийс  тем, что, с целью предотвращени  эрозии поверхности обрабатываемого издели , дуговой разр д возбуждают через 30-50 с при продолжительности импульса 10-15 м/с.
    Таблица 1
    Таблица2
    ТаблицаЗ
SU874324638A 1987-10-06 1987-10-06 Способ химико-термической обработки металлов и сплавов SU1534092A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874324638A SU1534092A1 (ru) 1987-10-06 1987-10-06 Способ химико-термической обработки металлов и сплавов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874324638A SU1534092A1 (ru) 1987-10-06 1987-10-06 Способ химико-термической обработки металлов и сплавов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1534092A1 true SU1534092A1 (ru) 1990-01-07

Family

ID=21334861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874324638A SU1534092A1 (ru) 1987-10-06 1987-10-06 Способ химико-термической обработки металлов и сплавов

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1534092A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Защитные покрыти на металлах. Сборник, Киев, Наукова Думка, 1970, i вып. 3, с. 7-16. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1373326A3 (ru) Способ азотировани стальных изделий в тлеющем разр де
Fewell et al. Nitriding at low temperature
US2946708A (en) Nitriding with electric glow discharge
JPS60211061A (ja) アルミニウム材のイオン窒化方法
RU2418096C2 (ru) Способ создания макронеоднородной структуры материала при азотировании
RU2413033C2 (ru) Способ плазменного азотирования изделия из стали или из цветного сплава
RU2686975C1 (ru) Способ ионно-плазменного азотирования изделий из титана или титанового сплава
US4900371A (en) Method and apparatus for thermochemical treatment
US4212687A (en) Ion-nitriting process
GB1255321A (en) Surface diffusion processes using electrical glow discharges
GB2261227A (en) Surface treatment of metals at low pressure
JPH0437156B2 (ru)
SU1534092A1 (ru) Способ химико-термической обработки металлов и сплавов
US5558725A (en) Process for carburizing workpieces by means of a pulsed plasma discharge
Bougdira et al. Low frequency dc pulsed plasma for iron nitriding
RU2562185C1 (ru) Способ модификации поверхности изделий из титановых сплавов в вакууме
US3616383A (en) Method of ionitriding objects made of high-alloyed particularly stainless iron and steel
Roliński et al. Controlling plasma nitriding of ferrous alloys
RU2558320C1 (ru) Способ упрочнения поверхности титановых сплавов в вакууме
Bolotov et al. APPLICATION OF GLOW DISCHARGE PLASMA FOR CLEANING (ACTIVATION) AND MODIFICATION OF METAL SURFACES WHILE WELDING, BRAZING, AND COATING DEPOSITION.
Szabo et al. Mass spectrometric diagnosis of the surface nitriding mechanism in a dc glow discharge
RU2687616C1 (ru) Способ низкотемпературного ионного азотирования титановых сплавов с постоянной прокачкой газовой смеси
JPH0368109B2 (ru)
RU2812924C1 (ru) Способ ионного азотирования детали из алюминиевого сплава
Terakado et al. Simultaneous plasma treatment for carburizing and carbonitriding using hollow cathode discharge