Способ управления процессом химико-термической обработки

 

Изобретение относится к термической и химико-термической обработке. Цель изобретения состоит в сокращении длительности процесса и повышении качества обработки за счет управления процессом, обеспечивающим проведение режима катодного распыления при повышенном напряжении. Способ заключается 3 том, что до окончания катодного распьшения амплитуда импульсов напряжения разряда определяется только часто той дугообразования и по мере ее уменьшения амплитуда импульса повьшается до величины, обеспечивающей проведение катодного распыления. Требуемое ограничение скорости нагрева или стабилизации температуры на заданном уровне, если до окончания катодного распыления температура достигнет заданного значения, осуществляют посредством изменения среднего значения напряжения разряда, которое может регулироваться. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 Н 05 В 7 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2687962/24-07 (22) 23.11 ° 78 (46) 07.,08.86. Бюл. N - 29 (72) А.Г.Айзенштейн, Е.Л.Агрес, В.Н.Блинов, В.В.Кириченко, Н.E.Ñèçîва и В.В.Соломадин (53) 621.365.91(088.8) (56) Лахтин Ю.M., Коган Я.Д..

Азотироваиие стали. M.: Машиностроение, 1976.

Патент ФРГ 9 2606396, кп. Н 05 В 7/16, 1976. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ХНМНК0-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к термической и химико-термической обработке.

Цель изобретения состоит в сокращении длительности процесса и повышении ка„.зо„„неруд д1 чества обработки за счет управления процессом, обеспечивающим проведение режима катодногс распын при повышенном напряжении. Способ заключается з том, что до окончания катодного распыления амплитуда импульсов напряжения разряда определяется только часто" той дугообразования и по мере ее уменьшения амплитуда импульса повышается до величины, обеспечивающей проведенце катодного распыления.

Требуемое ограничение скорости нагрева или стабилизации температуры на заданном уровне, если.до окончания катодного распыления температура достигнет заданного значения, осуществляют посредством изменения среднего значения напряжения разряда, .которое может регулироваться. 2 ил.

1249719

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что до окончания катодного распыления амплитуда импульсов напряжения разряда определя— ется только частотой дугообразования и по мере ее уменьшения амплитуда импульса повышается до величины, обеспечивающей проведение катодного распыления. Требуемое ограничение скорости нагрева Или стабилизацию температуры на заданном уровне, если до окончания катодного распыления

55

Изобретение относится к термической и химико-термической обработке металлов и сплавов и может быть применено, например, для процесса ионного азотирования. 5

Процессы термической и химико-термической обработки изделий с использованием тлеющего разряда, в частности процесс ионного азотирования, проходят обычно в две стадии: .очистка поверхности с помощью катодного распыления и диффузионное насыщение или выдержка изделий при заданной температуре. Параметры разряда при катодном распылении Обеспечивают очистку и . 15 активацию поверхности. Для ускорения очистки поверхности от различных загрязнений, а также для получения равномерного по поверхности упрочняющего слоя, особенно при обработке сложнолегированных сталей, целесообразно проводить катодное распыление при напряжении, значительно превышающем рабочее. Параметры разряда. в режиме насыщения обеспечиваюч нагрев изделий до требуемой температуры и поддерживают активность газовой фа- . зы на нужном уровне.

Цель изобретения — сокращение длительности пропесса и повышение каче- 30 ства обработки путем управления про— цессом, обегпечивающим проведение режима катодного распыления при повышенном напряжении.

Это достигается тем, что подают напряжение в виде регулируемых по амплитуде и длительности импульсов, от начала процесса до окончания ка-, тодного распыления, в качестве параметра, регулирующего температуру 40 и скорость ее изменения, используют среднее значение импульсного напряжения, а в качестве параметра, регулирующего частоту дугообразования, амплитуду импульсов. 45 температура достигнет заданного значения, осуществляют посредством изменения среднего значения напряжения разряда, которое может регулироваться, например, путем изменения коэффициента заполнения цикла. Причем при определении длительности катодного распыления время паузы не учитывается.

На фиг. 1 и 2 приведены временные диаграммы, поясняющие предлагаемый способ управпения.

На диаграммах показаны изменения мгновенного U и среднего U,ð значений напряжения разряда и температуры обрабатываемых изделий Т для случая, когда температура изделий достигает заданного значения Т> до начала катодноro распыления. Кратковременные снижения напряжения разряда, производимые при возникновении дуговых разрядов, не показаны. Величина напряжения разряда в период паузы может отличаться от нуля, как показано на чертеже. В начальный период обработки (до момента времени t ) частота л дугообразования большая, поэтому значение напряжения невелико и имеет непрерывную форму, так как температура обрабатываемых изделий растет медленно. Среднее и мгновенное значения напр:-:кения при этом совпадают.

По мере снижения частоты дугообразования амплитуда напряжения растет, а среднее значение его за счет изменения коэффициента заполнения им- пульсного цикла регулируется таким образом, чтобы скорость нагрева изделий равнялась заданной. Если в момент времени t температура изделий

r достигает заданной, то среднее значение напряжения регулируется таким образом, чтобы температура изделий поддерживалась на этом уровне . В момент времени t амппитуда напряжения достигает величины напряжения катодного распыления U и поддерживается на этом уровне в течение заданного времени катодного распыления, после чего производится регулирова- ние температуры обрабатываемых изделий при непрерывной форме напряжения, Использование предлагаемого способа управления процессами термичесК0Н и химико-термической ббработки изделий, проводимыми с помощью тлеющего разряда, позволяют Ilo сравне1249719

Формула изобретения рис. 1

tg авиа 2

Составитель О.Турпак

Редактор А,Козориз Техред Н.Бонкало Корректор C.шекмар

Заказ 4340/60 Тираж 765 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 нию с известными способами сократить время обработки изделий в режимах очистки и насыщения и повысить качество обработки, в частности улучшить равномерность упрочняющего слоя по поверхности изделий за счет более интенсивного катодного распыления при повышенном. напряжении разряда и регулирования при этом температуры иэделий, скорости ее изменения и частоты дугообразования.

Способ управления процессом химико-термической обработки, по которому в тлеющем разряде нагревают изделия до заданной температуры, поддерживают эту температуру, очищают поверхность изделия катодным распылением и проводят диффузионное на,сыщение, при всех операциях регулируют температуру, скорость ее изменения и частоту дугообразования измене.нием параметров напряжения тлеющего разряда,отличающийся тем что,с целью повышения производительности способа и качества изделия, от начала процесса до окончания катодного распыления подают напряжение в виде регулируемых по амплитуде и длительности импульсов, в качестве параметра, регулирующего температуру и ско15 рость ее изменения, используют средI нее значение импульного напряжения, а в качестве параметра, регулирующего частоту дугообразования, — амплитуду импульсов.