Спосіб модифікації поверхні стальних виробів

Спосіб модифікації поверхні стальних виробів, який включає проведення модифікації у вакуумі і тліючому розряді, що виникає між анодом, встано вленим в камері або є самою камерою, наповненою азотуючим газом, і катодом, розташованим в камері та електрично ізольованим від неї, який відрізняється тим, що в останній фазі обробки, при виключеному розряді, газова атмосфера складається тільки з азоту при тиску, який в міру охолодження виробів збільшується від 1330 Па до 13,3 кПа Винахід відноситься до хіміко-термічної обробки металів, зокрема - до устаткування для вакуумно-дифузійної газорозрядної модифікації поверхні металів та металевих сплавів Відомий спосіб іонного азотування, коли оброблювані вироби нагрівають та азотують за допомогою тліючого розряду від електрода та тепла від теплового елемента Після азотування вироби нагрівають тепловим елементом та/або електродом при температурі вище температури азотування, викликаючи тим самим дифузію азоту [1] Недоліком цього способу є непродуктивні витрати енергії для нагрівання оброблюваних деталей, оскільки ефективність терморадіаційного нагрівання нижча в порівнянні з нагріванням за рахунок бомбардування поверхні, зниження поверхневої мікротвердості, що небажано в тих випадках, коли в парах тертя виникають значні контактні напруження Задачею винаходу є створення способу модифікації поверхні стальних виробів, який забезпечував би підвищення поверхневої мікротвердості при стимулюванні дифузії азоту в глибину поверхневих шарів Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в останній фазі обробки, при виключеному розряді, газова атмосфера складається тільки з азоту при тиску, який в міру охолодження виробів збільшується від ІЗЗОПа до 13,ЗкПа При обробці тліючим розрядом, який виникає в електричному полі між корпусом розрядної камери (анодом) та оброблюваними деталями (катодом) в атмосфері азотуючого газу в поверхневих шарах формуються зони нітридів та твердих розчинів азоту у сплавах заліза Проте одночасно з ростом поверхневої мікротвердості збільшується крихкість поверхні У випадку, коли за умовами експлуатації виробу бажана висока твердість при значній товщині модифікованого шару, наприклад - при дії значних контактних напружень, доцільно в останній фазі модифікації застосовувати м'який режим дифузійного проникнення азоту в глибину поверхні В якійсь мірі таким режимом може бути аналог звичайного газового азотування, при якому швидкість дифузійних явищ на порядок менша, ніж при іонному азотуванні Одночасно подача на розігріту поверхню азоту призводить до дещо форсованого охолодження и з утворенням мартенситних структур і твердих розчинів азоту В комплексі збільшується як поверхнева мікротвердість, так і глибина модифікованого шару Порівняння результатів модифікації деталей, виготовлених зі сталі 38ХМ2ЮА, по традиційних режимах (без заключної фази обробки в атмосфері азоту) та по режиму з запропонованим способом (у заключній фазі в діапазоні температур від 520° до 350° тиск в камері, наповненій азотом, змінювався від ІЗЗОПа до 13,ЗкПа), вказало на можливість збільшення товщини модифікованого шару на 12% при одночасному підвищенні поверхневої мікротвердості на 10% Таким чином, запропонований спосіб модифікації поверхні стальних виробів забезпечує підвищення поверхневої мікротвердості при стимулюванні дифузії азоту в глибину поверхневих шарів Джерела інформації 1 Патент Японії 55-9457, МПК--С23С 11/14 від-19 08 76 ю о о> ю 51905 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71