Установка для ионного азотирования

союз советскихсоциАлистическиРЕСПУБЛИК 1693117 5.з с 23 С 8/ ОсудАРственный комитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт проблем прочности АН УССР и Хмельницкий технологический институт бытового обслуживания(72) В.Г,Каплун, И.М.Пастух, Л,А.Силина, В.Д.Леськив, Б,А.Ляшенко и О.В.Цыгулев (53) 621,785.532,002.5(088.8)Д 6) Заявка ЯпонииМ 59-25030, кл. С 23 С 11/14, 1984.Лахтин Ю.М. Азотирование стали. - Машиностроение, 1976, с.157, рис.82. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИОННОГО АЗОТИРОВАНИЯ(57) Изобретение относится к устройствам для поверхностного химико-термического упрочнениядеталей 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 по- ф высить качесТво изделий, уменьшить пассивацию поверхностей, исключить водородное охрупчивание металла. 2 ил.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 аиде набора перфори рован н ых патрубков.Установка представляет собой герметичную водоохлаждаемую камеру 1, в которой размещены анод 2 и катод 3, к которомуподвешиваются детали 4. Катод 2 и анод 3 через токовводы 5 и 6 подключены к регулируемой й 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 б,=2,0 мм. Диаметры остальных отверстий выбраны в соответствии с уравнением 10 15 20 25 30 ки газовой смеси 12 и 13, закрывают подачу газов вен гилем 18 и осуществляют выдерж ку деталей в камере с целью охлаждения дотемпературы 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 изобретенияУстановка для ионного азотированиядеталей в вакууме, содержащая герметичную камеру с размещенными в ней анодом и катодом, с захватом для крепления дета лей, систему электропитания и систему газообеспечения с трубопроводами подвода и отвода газовой среды, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества азотирования деталей путем повышения равно мерности распределения концентрацииреагентов по. высоте камеры, трубопровод подвода газовой среды выполнен в виде кольца сравномерно Расположенными по периметру камеры вертикальными перфорированными патрубками с заглушенными б 1 = с 31+ 1 ст К,где 1; - расстояние от места заделки перфорированного патрубка 9 до центра 1-го 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 изустройств смешивания газов 11, очистки от водяных паров 12 и кислорода 13, газы из камеры откачиваются вакуумным насосом 14 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 камерц. 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 110-2 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. ВасильевТехред 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, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 концами, причем диаметр каждого отверстия перфорации но длине патрубка б выбран иэ соотношенияФ = б 1+1 бт. К,где о 1 - диаметр отверстия у соединенного 5 с трубопроводом конца перфорированного патрубка; 1 - расстояние от места соединения с трубопроводом до центра 1-го отверстия;б - внутренний диаметр перфорированного патрубка;К - коэффициент пропорциональности, равный 0,0004 - 0,0006.