Установка для ионного азотирования

 

Изобретение относится к устройствам для поверхностного химико-термического упрочнения деталей машин преимущественно из сталей. Цель изобретения - повышение качества азотирования изделий путем повышения равномерности распределения концентрации реагентов по высоте герметической камеры. Установка для ионного азотирования содержит герметическую камеру 1, в которой размещен анод 2 и катод 3, трубопроводы 8 для отвода и подвода газовой среды и токовводы 5 и 6, соединенные с катодом и анодом, трубопровод для подвода газовой среды в камере выполнен в виде кольца с равномерно расположенными по периметру камеры вертикально перфорированными патрубками , причем диаметр каждого отверстия по длине патрубка выбран по предлагаемому соотношению. Предлагаемое выполнение трубопровода с патрубками позволяет повысить качество изделий, уменьшить пассивацию поверхностей, исключить водородное охрупчивание металла. 2 ил. - Ј

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК (l9) ((О (я)з С 23 С 8/24

ГосудАРственный комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 ат мащеру (21) 4643464/02 (22) 30.02.89 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (71) Институт проблем прочности АН УССР и Хмельницкий технологический институт бытового обслуживания (72) В.Г,Каплун, И.M.Ïàñòóõ, Л.А.Силина, В.Д.Леськив, Б.А.Ляшенко и О.В.Цыгулев (53) 621,785.532.002.5(088.8) (56) Заявка Японии

М 59-25030, кл. С 23 С 11/14, 1984.

Лахтин Ю.M. Азотирование стали. — Машиностроение, 1976, с.157, рис.82. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИОННОГО АЗОТИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к устройствам для поверхностного химико-термического упрочнения деталей машин преимущественно из сталей, Цель изобретения — повышение качества азотирования иэделий путем повышения равномерности распределения концентрации реагентов по высоте герметической камеры. Установка для ионного азотирования содержит герметическую камеру 1, в которой размещен анод 2 и катод 3, трубопроводы 8 для отвода и подвода газовой среды и токовводы 5 и 6, соединенные с катодом и анодом, трубопровод для подвода газовой среды в камере выполнен в виде кольца с равномерно расположенными по периметру камеры вертикально перфорированными патрубками, причем диаметр каждого отверстия по длине патрубка выбран по предлагаемому соотношению. Предлагаемое выполнение трубопровода с патрубками позволяет повысить качесТво изделий, уменьшить пассивацию поверхностей, исключить водородное охрупчивание металла. 2 ил.

1693117

Изобретение относится к устройствам для поверхностного химико-термического упрочнения деталей машин, преимущественно из сталей.

Цель изобретения — повышение качества азотирования.изделий путем повышения равномерности распределения концентрации реагентов по высоте герметичной камеры.

На фиг.1 представлена структурная схема усгановки; на фиг.2 — конструкция труропровода для подачи газовой среды в герметичной камере в виде набора перфори рован н ых патрубков.

Уста н о в ка и редставляет собой герметичную водоохлаждаемую камеру 1, в которой размещены анод 2 и катод 3, к которому подвешиваются детали 4. Катод 2 и анод 3 через токовводы 5 и 6 подключены к регулируемой и управляемой системе 7 электропитания, с помощью которой в камере 1 возбуждается тлеющий разряд, охватывающий азотируемые поверхности деталей 4.

Рабочая смесь подается в камеру по трубопроводу 8 и перфорированным патрубкам 9.

Камера 1 выполнена в форме цилиндра.

Концентрично основаниям цилиндра установлены восемь перфорированных патрубков 9. При этом внутренний диаметр каждого патрубка 9 От=5,0 мм, диаметр первого отверстия 10 у закрепленного конца перфорированного патрубка 9 выбран равным d =2,0 мм. Диаметры остальных отверстий выбраны в соответствии с уравнением

20

30 ки газовой смеси 12 и 13, закрывают подачу газов вентилем 18 и осуществляют выдерж35 ку деталей в камере с целью охлаждения до температуры 40 — 50 С. После этого камеру разгерметизируют, вскрывают и производят контроль качества азотирования.

Установка позволяет повысить качество

40 обрабатываемых изделий благодаря равномерному распределению концентрации реагентов по высоте. камеры, уменьшить пассивации поверхностей, исключить водородное охрупчивание металла.

45 Формула изобретения

Установка для ионного азотирования деталей в вакууме, содержащая герметичную камеру с размещенными в ней анодом и катодом, с захватом для крепления дета-50 лей, систему электропитания и систему газообеспечения с трубопроводами подвода и отвода газовой среды, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества азотирования деталей путем повышения равно55 мерности распределения концентрации реагентов по. высоте камеры, трубопровод подвода газовой среды выполнен в виде кольца t."равномерно расположенными по периметру камеры вертикальными перфорированными патрубками с заглушенными с!! = <1+ !1 с!т К, где !; — расстояние от места заделки перфорированного патрубка 9 до центра !-ro отверстия.

Все патрубки 9 имеют одинаковые сечения и количество отверстий. От емкости с газами, азотом и аргоном, через систему смешивания и подготовки рабочей смеси, состоящую из устройств смешивания газов

11, очистки от водяных паров 12 и кислорода

13, газы из камеры откачиваются вакуумным насосом !4 и с помощью переключателя клапана 15 могут подаваться на вход очистного устройства или в атмосферу. Контроль вакуума, температуры на поверхности деталей и управление тлеюшим разрядом в камере осуществляются системой 16 контроля и управления. Газы в камеру подаются из баллонов газовой станции 17 через вентиль 18.

Установка работает следующим образом.

Деталь 4 подвергается очистке, после чего она устанавливается на стол катода 3, камеру герметизируют, откачивают с помощью вакуумного насоса 14 воздух из камеры. По трубопроводу 8 из газовой станции 17 подают через систему 11 смешивания и очистки газов в камеру аргон или смесь азота с аргоном, включив предварительно систему 12 и 13, производят продувку камеры течение 2-3 мин. После этого производят повторную откачку газов из камеры до разрежения 1 ° 10-2 мм рт.ст, (1,3 Па).

С помощью системы 16 контроля и управления и системы 7 электропитания возбуждают в камере тлеющий разряд и, постепенно повышая напряжение между катодом и анодом до 1200 В, производят ионную очистку деталей в среде аргона в течение 20-30 мин в зависимости от степени загрязнения и .. пассивации детали 4. После ионной очистки. отключают систему и производят продувку камеры 1 рабочей смесью, включив системы смешивания 11 и очистки 12 и 13 газов.

Затем, установив давление рабочей смеси в камере 1, возбуждают тлеющий разряд и выходят на рабочий режим аэотирования, контролируя параметры режима системой

16 контроля и управления. При этом переключают клапан 9 и соединяют трубопровод

19 откачки рабочей смеси с входом в систему 11 смешивания газов, производятдиффузионное насыщение в требуемом по режиму интервале времени. После окончания процесса насыщения отключают системы электропитания 7, вакуумирования 14, очист1693117

Составитель А. Васильев

Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Редактор Н. Яцола

Заказ 4055 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 концами, причем диаметр каждого отверстия перфорации по длине патрубка d выбран иэ соотношения б! = d1+ II dT. К, где d1 — диаметр отверстия у соединенного 5 с трубопроводом конца перфорированного патрубка;

1 — расстояние от места соединения с трубопроводом до центра i-ro отверстия;

dT — внутренний диаметр перфорированного патрубка;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, равный 0,0004 — 0,0006.