Спосіб азотування азотоактивних металів в тліючому розряді з періодичною очисткою поверхні

Реферат: Спосіб азотування азотоактивних металів в тліючому розряді з періодичною очисткою поверхні, при якому процес проходить при незмінних параметрах електричного розряду між деталлю, яка слугує катодом, та корпусом камери або окремою деталлю, які виконують роль анода. В ході процесу з періодом не менше тривалості формування адсорбційного шару з компонентів газового середовища додатково на електроди камери подається короткочасний імпульс напруги порядку 1200 вольт, тривалість якого менша тривалостей формування адсорбційного шару з компонентів газового середовища та утворення моношару нітридів. UA 113576 U (12) UA 113576 U UA 113576 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до хіміко-термічної обробки металів, зокрема - до азотування в тліючому розряді. Відомий спосіб азотування, який проводять в газовому середовищі при зниженому тиску і наявності електричного поля між корпусом камери, що виконує роль анода, або спеціальним анодом и оброблюваними виробами, які слугують катодом [1]. Відомо, що азотування в тліючому розряді з оберненою полярністю дає певний позитивний ефект, насамперед менший градієнт твердості по глибині модифікованого шару [2]. Проте недоліком вказаного способу є те, що на поверхні оброблюваної деталі завжди утворюється адсорбційний шар з компонентів газового середовища (в тому числі - інертних, які уповільнюють процес насичення поверхні азотом), а поверхня бомбардується електронним потоком, які на відміну від іонного потоку, характерного для способу деталь-катод, корпус-анод, менш ефективний для розпорошення адсорбційного шару. Поставлена задача створення способу азотування в тліючому розряді оберненої полярності з періодичною очисткою поверхні, який сприяв би інтенсифікації насичення поверхні оброблюваних деталей азотом та нітридами за рахунок руйнування адсорбційного шару і покращенню показників модифікованого шару як за фазовим складом, так і за його глибиною, вирішується за рахунок того, що в ході процесу з періодом не менше тривалості формування адсорбційного шару з компонентів газового середовища розрядна камера автоматично переключається на схему деталь - катод, корпус камери - анод, на електроди камери подається короткочасний імпульс напруги порядку 1200 вольт, тривалість якого менша тривалості формування адсорбційного шару з компонентів газового середовища. Суть запропонованої корисної моделі полягає в тому, що адсорбційний шар іонізованих та нейтральних компонентів газового середовища, який неминуче утворюється на поверхні деталі, що модифікується, гальмує всі субпроцеси: утворення нітридів, дифузію азоту в глибину поверхневого шару. Однією з причин цього явища є те, що в адсорбційний шар входять як іонізовані частки атомарного азоту, котрий виконує роль головного чинника утворення нітридів та дифузії азоту в поверхневий шар, так і молекулярні іони азоту, які можуть приймати участь в названих субпроцесах після рекомбінації. Для цього необхідна наявність в околі адсорбційного шару електронів з достатньою енергією. Окрім названих часток в адсорбційний шар входять інертні компоненти газового середовища, які взагалі не потрібні для основних субпроцесів. Періодичне руйнування адсорбційного шару призведе до інтенсифікації процесу та покращення якості модифікованого шару. В той же час при азотуванні з оберненою полярністю деталь бомбардується потоком електронів, енергії яких недостатньо для стимулювання руйнування адсорбційного шару, і як результат - гальмування процесів насичення поверхні нітридами та азотом. Періодичне переключення камери на традиційну для азотування в тліючому розряді схему деталь - катод, корпус - анод і подача на електроди камери високовольтного імпульсу призведе до руйнування високоенергетичним потоком іонів адсорбційного шару та сприятиме покращенню процесів насичення поверхні азотом і нітридами. Проведені експерименти на промисловій установці вказують на ефективність запропонованого способу. При цьому глибина модифікованого шару за критерієм межі ефективної твердості зросла на 20 %, градієнт твердості по глибині азотованого шару зменшився на 15 %, що свідчить про позитивний. Наведені результати підтверджують доцільність практичного застосування запропонованої корисної моделі. Джерела інформації: 1. Пат. 22650А Україна, МКВ С23C 8/36, 8/48 Спосіб іонного азотування азотоактивних металів /В.Г. Каплун, І.М. Пастух; заявник і патентовласник Хмельницький нац. ун-т, - заявл. 3.01.97; опубл. 17.03.98, Бюл. № 3. ФОРМУЛА КОРИСНОЇМОДЕЛІ Спосіб азотування азотоактивних металів в тліючому розряді з періодичною очисткою поверхні, при якому процес проходить при незмінних параметрах електричного розряду між деталлю, яка слугує катодом, та корпусом камери або окремою деталлю, які виконують роль анода, який відрізняється тим, що в ході процесу з періодом не менше тривалості формування адсорбційного шару з компонентів газового середовища додатково на електроди камери подається короткочасний імпульс напруги порядку 1200 вольт, тривалість якого менша тривалостей формування адсорбційного шару з компонентів газового середовища та утворення моношару нітридів. 1 UA 113576 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2