×
20.03.2015
216.013.33c6

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ В НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНОМ ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов, в частности к ионному азотированию, и может быть использовано в машиностроении, автостроении и арматуростроении. Устройство для химико-термической обработки детали в несамостоятельном тлеющем разряде содержит вакуумную камеру и подложку для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, положительным - с корпусом камеры, термоэмиссионный электрод, второй источник питания, соединенный отрицательным полюсом с термоэмиссионным электродом, положительным - с корпусом камеры, полый цилиндрический электрод, имеющий внутренний диаметр, превышающий геометрические размеры обрабатываемой детали, и термоэмиссионный электрод, расположенный коаксиально с цилиндрическим электродом. Устройство дополнительно содержит второй полый цилиндрический электрод, расположенный коаксиально первому электроду и образующий с первым электродом электростатическую линзу. Ось симметрии полых цилиндрических электродов ориентирована под углом, равным критическому углу падения ионного потока на поверхность обрабатываемой детали. Термоэмиссионный электрод расположен в фокусе электростатической линзы. Повышается предел выносливости деталей, и снижаются энергозатраты при проведении химико-термической обработки. 1 ил.
Основные результаты: Устройство для химико-термической обработки детали в несамостоятельном тлеющем разряде, содержащее вакуумную камеру и подложку для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, положительным - с корпусом камеры, термоэмиссионный электрод, второй источник питания, соединенный отрицательным полюсом с термоэмиссионным электродом, положительным - с корпусом камеры, полый цилиндрический электрод, имеющий внутренний диаметр, превышающий геометрические размеры обрабатываемой детали, и термоэмиссионный электрод, расположенный коаксиально с цилиндрическим электродом, отличающееся тем, что оно содержит второй полый цилиндрический электрод, расположенный коаксиально первому электроду и образующий с первым электродом электростатическую линзу, при этом ось симметрии полых цилиндрических электродов ориентирована под углом, равным критическому углу падения ионного потока на поверхность обрабатываемой детали, а термоэмиссионный электрод расположен в фокусе электростатической линзы.
Реферат Свернуть Развернуть

Устройство относится к электротермическому машиностроению, в частности к вакуумным установкам для нанесения покрытий в разряде. Это изобретение может найти широкое применение в машиностроении, автостроении, химической промышленности.

Известно устройство для катодно-плазменного азотирования изделий (Катодно-плазменное азотирование изделий на базе модернизированного агрегата "Булат", информационный листок №300-88, Краснодар, ЦНТИ, 1988), содержащее вакуумную камеру и подложку для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, положительным - с корпусом камеры, термоэмиссионный электрод, второй источник питания, соединенный отрицательным полюсом с термоэмиссионным электродом, положительным - с корпусом камеры.

Недостатком данного устройства является относительно большая длительность процесса химико-термической обработки деталей и высокая температура процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для химико-термической обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде (Устройство для химико-термической обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде. Патент №2355817 от 04.07.2007 г.), содержащее вакуумную камеру и подложку для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, положительным - с корпусом камеры, термоэмиссионный электрод, второй источник питания, соединенный отрицательным полюсом с термоэмиссионным электродом, положительным - с корпусом камеры, дополнительный полый цилиндрический электрод, коаксиально расположенный между термоэмиссионным электродом и обрабатываемой деталью, и дополнительный регулируемый источник постоянного напряжения, отрицательный полюс которого соединен с подложкой, а положительный - с дополнительным электродом, имеющим внутренний диаметр, превышающий геометрические размеры обрабатываемой детали и обеспечивающий угол падения ионного потока на поверхность обрабатываемой детали от нуля до критического.

Недостатком данного устройства является относительно большая длительность процесса химико-термической обработки деталей и высокая температура процесса.

Задачей настоящего изобретения является сокращение длительности процесса химико-термической обработки деталей и понижение температуры процесса.

В устройстве, содержащем вакуумную камеру и подложку для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, положительным - с корпусом камеры, термоэмиссионный электрод, второй источник питания, соединенный отрицательным полюсом с термоэмиссионным электродом, положительным - с корпусом камеры, полый цилиндрический электрод, имеющий внутренний диаметр, превышающий геометрические размеры обрабатываемой детали, и термоэмиссионный электрод, расположенный коаксиально с цилиндрическим электродом, решение поставленной задачи достигается тем, что вводится второй полый цилиндрический электрод, аналогичный первому и расположенный коаксиально к нему с образованием электростатической линзы с первым, при этом ось симметрии полых цилиндрических электродов ориентирована под углом, равным критическому углу падения ионного потока на поверхность обрабатываемой детали, а термоэмиссионный электрод расположен в фокусе электростатической линзы.

Данное устройство обладает существенным отличием, так как предполагает использование второго полого цилиндрического электрода, аналогичного первому и расположенного коаксиально к нему с образованием электростатической линзы с первым, при этом ось симметрии полых цилиндрических электродов ориентирована под углом, равным критическому углу (для данного материала) падения ионного потока на поверхность обрабатываемой детали, а термоэмиссионный электрод расположен в фокусе электростатической линзы, что позволяет сформировать параллельный поток ионов, т.е. обеспечивает падение всех ионов на обрабатываемую поверхность под углом, равным критическому, сокращение длительности процесса химико-термической обработки деталей и понижение температуры процесса.

Азотирование (частный случай химико-термической обработки) в разряде, как известно, включает два конкурирующих процесса: катодное распыление поверхности, сопровождающееся образованием в атмосфере азота нитрида распыляемого материала и конденсации, адсорбции (обратное катодное распыление на поверхности образовавшихся нитридов, а также ионов азота, сопровождающееся диффузией азота в матрицу).

Эффективность катодного распыления в разряде существенно зависит от угла (α) падения ионного потока. При углах падения, отличных от критического, происходит уменьшение коэффициента распыления, в то время как при угле падения, равном критическому, реализуется коэффициент распыления в 1,25-2,5 раза более высокий, чем при нормальном падении ионов (И.А. Аброян, А.Н. Андронов, А.И. Титов. Физические основы электронной и ионной технологии: Учеб. пособие для спец. электронной техники вузов. - М.: Высш. шк., 1984. - с.214-215). Такое увеличение коэффициента катодного распыления достигается лишь в случае, если все лучи ионного потока падают на обрабатываемую поверхность под углом, равным критическому, т.е. в случае их параллельности, в отличие от прототипа, где угол падения ионного потока на поверхность обрабатываемой детали (в сходящемся потоке) от нуля до критического. Коэффициент катодного распыления существенно зависит от температуры катода, а потому, при прочих равных условиях, оптимизация угла падения ионного потока позволяет снизить температуру химико-термической обработки. А, как известно, чем выше температура азотирования, тем ниже предел выносливости деталей. Это связано с разупрочнением сердцевины и уменьшением остаточных напряжений сжатия.

На чертеже изображена схема устройства для химико-термической обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде, где: 1 - вакуумная камера, 2 - термоэмиссионный электрод, 3 - полые цилиндрические электроды, 4 - обрабатываемая деталь, 5 - подложка для размещения деталей, 6 - источник питания, 7 - второй источник питания, 8 - источник переменного тока, 9, 10 - источники питания полых цилиндрических электродов.

Работает устройство следующим образом. Разогретый до высокой температуры термоэмиссионный электрод (2) испускает электроны, которые, двигаясь в электростатическом поле, созданном источником питания (7), ионизируют пространство в вакуумной камере, порождая (в основном) положительные ионы. Положительные ионы движутся в направлении имеющей отрицательный потенциал относительно камеры обрабатываемой детали (4) в электростатическом поле, созданном источником питания (6). Полые цилиндрические электроды (3) образуют электростатическую линзу, фокусное расстояние которой будет зависеть от соотношения между потенциалами U1 и U2 соответственно первого и второго полых цилиндрических электродов (3) (Л.А. Арцимович, С.Ю. Лукьянов. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. М., 1972 г., с.15-16). Выставляя с помощью источников питания (9) и (10) U2/U1≥16, располагаем термоэмиссионный электрод на расстоянии, равном двойному внутреннему диаметру полого цилиндрического электрода, отсчитываемому от середины зазора между полыми электродами, т.е. в фокусе электростатической линзы. Это позволяет сформировать на выходе полых цилиндрических электродов параллельный поток ионов, падающих на поверхность обрабатываемой детали под углом α, равным критическому, что обеспечивает максимальный коэффициент распыления обрабатываемой поверхности при данной температуре. Корректируют температуру процесса химико-термической обработки детали (4), изменяя напряжение на подложке (5) с помощью источника питания (6).

Использование предлагаемого устройства для обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде позволяет:

1) повысить предел выносливости деталей за счет понижения температуры химико-термической обработки,

2) понизить энергетические затраты за счет сокращения времени химико-термической обработки.

Устройство для химико-термической обработки детали в несамостоятельном тлеющем разряде, содержащее вакуумную камеру и подложку для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, положительным - с корпусом камеры, термоэмиссионный электрод, второй источник питания, соединенный отрицательным полюсом с термоэмиссионным электродом, положительным - с корпусом камеры, полый цилиндрический электрод, имеющий внутренний диаметр, превышающий геометрические размеры обрабатываемой детали, и термоэмиссионный электрод, расположенный коаксиально с цилиндрическим электродом, отличающееся тем, что оно содержит второй полый цилиндрический электрод, расположенный коаксиально первому электроду и образующий с первым электродом электростатическую линзу, при этом ось симметрии полых цилиндрических электродов ориентирована под углом, равным критическому углу падения ионного потока на поверхность обрабатываемой детали, а термоэмиссионный электрод расположен в фокусе электростатической линзы.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ В НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНОМ ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 196 items.
27.01.2013
№216.012.1e91

Крем для ухода за кожей вокруг глаз

Изобретение относится к области косметологии и представляет собой крем для ухода за кожей вокруг глаз, включающий шерстные спирты или ланолин ацетилированный, стеариновую кислоту, стеарат цинка, натриевые соли жирных кислот шерстного жира, триэтаноламин, масло какао, масло минеральное, масло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473326
Дата охранного документа: 27.01.2013
10.07.2013
№216.012.5326

Средство для ухода за кожей головы и волосами в виде шампуня

Изобретение относится к косметической промышленности и представляет собой средство для ухода за кожей головы и волосами в виде шампуня, содержащее один или несколько поверхностно-активных веществ, стабилизатор пены, консистентную добавку, консервант, стабилизатор pH, целевую добавку для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486889
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.04.2014
№216.012.b934

Состав для производства пралиновых конфет с функциональным жировым компонентом

Изобретение относится к пищевой промышленности, к производству пралиновых конфет, предназначенных для профилактического питания. Состав для производства пралиновых конфет включает обжаренные тертые ядра орехов, сухое молоко, вкусовой наполнитель, жировой компонент. В качестве вкусового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513140
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb4f

Цифровой интерполятор

Изобретение относится к цифровой вычислительной и информационной технике и может быть использовано в станках с программным управлением и в автоматизированных системах научных исследований. Техническим результатом является возможность цифровой интерполяции логарифмической кривой. Цифровой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513679
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.04.2014
№216.012.bb53

Цифровой функциональный преобразователь

Изобретение относится к цифровой вычислительной и информационной технике и может быть использовано для первичной обработки данных в автоматизированных системах научных исследований. Технический результат заключается в реализации логарифмической зависимости при цифровом преобразовании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513683
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.06.2014
№216.012.cc34

Устройство для химико-термической обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов. Устройство для химико-термической обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде содержит вакуумную камеру с подложкой для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518047
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.ce82

Состав для производства пралиновых конфет с функциональным жировым компонентом

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству пралиновых конфет, предназначенных для профилактического питания. Состав для производства пралиновых конфет включает обжаренные тертые ядра орехов, сахаросодержащее сырье, сухое молоко, вкусовой наполнитель, жировой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518637
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d70e

Способ производства красных винных напитков

Виноград с содержанием сахара не менее 200 г/дм дробят, сульфитируют и подвергают вибрационному воздействию при частоте колебаний 6,6-23 Гц, амплитуде 1-5 мм в атмосфере инертного газа - диоксида углерода при его давлении 1бар и расходе 4-28 дм/ч в течение 30-60 мин. Мезгу подбраживают до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520832
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.ddec

Способ получения 2(5н)-фуранона

Изобретение относится к области органического синтеза, а именно к способу получения 2(5Н)-фуранона, который используется в качестве полупродукта для получения различных органических производных, рострегуляторов, пластификаторов, физиологически активных веществ, антимикробных фармацевтических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522598
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.e058

Модифицированный интеллектуальный контроллер с адаптивным критиком

Изобретение относится к интеллектуальному контроллеру с адаптивным критиком. Технический результат заключается в повышении адаптационных свойств системы управления на базе интеллектуального контроллера и повышении его быстродействия. Система содержит связанные между собой объект управления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523218
Дата охранного документа: 20.07.2014
Showing 1-10 of 257 items.
27.01.2013
№216.012.1e91

Крем для ухода за кожей вокруг глаз

Изобретение относится к области косметологии и представляет собой крем для ухода за кожей вокруг глаз, включающий шерстные спирты или ланолин ацетилированный, стеариновую кислоту, стеарат цинка, натриевые соли жирных кислот шерстного жира, триэтаноламин, масло какао, масло минеральное, масло...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473326
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2c3f

Установка для испытания образца из материала с памятью формы при сложном напряженном состоянии

Изобретение относится к области испытаний материалов с памятью формы при циклических, тепловых и механических воздействиях. Установка содержит корпус, узел для циклического нагрева и охлаждения образца, верхний и нижний держатели образца, узел осевого нагружения, узел нагружения статическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476854
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.04.2013
№216.012.3a6c

Линия получения масла из зародышей кукурузы

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства кукурузного масла из зародышей кукурузы. Линия включает узел подготовки зерна кукурузы к переработке, укомплектованный скальператором, ситовоздушным сепаратором, кампеотборником, увлажнительным аппаратом и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480517
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.05.2013
№216.012.45ae

Аксиальный каскадный электрический привод с жидкостным токосъемом

Изобретение относится к области электротехники, в частности к аксиальным каскадным электрическим приводам с жидкостным токосъемом, и может быть использовано при создании безредукторных аксиальных каскадных электрических приводов с регулируемой скоростью вращения. Технический результат,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483415
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.49b6

Инфракрасный детектор для измерения концентрации молекул токсичных газов в воздушном потоке

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к количественному газовому анализу токсичных веществ по инфракрасным спектрам поглощения. Детектор содержит светодиод, оптически связанный с измерительным и через поворотное зеркало с опорным каналами, каждый из которых состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484450
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c77

Холодоаккумулирующий материал

Изобретение может быть использовано в различных термостабилизирующих устройствах: в приборостроении и оптоэлектронике; в термоконтейнерах для транспортировки медицинских, биологических препаратов; пищевых продуктов. Холодоаккумулирующий материал, содержащий NaCl, KCl и воду, дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485157
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.52a3

Способ производства жировой начинки

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для приготовления жировой начинки для мучных и сахарных кондитерских изделий. Способ предусматривает смешивание жировой композиции с вкусовым наполнителем с последующим взбиванием и измельчением полученной смеси. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486758
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5326

Средство для ухода за кожей головы и волосами в виде шампуня

Изобретение относится к косметической промышленности и представляет собой средство для ухода за кожей головы и волосами в виде шампуня, содержащее один или несколько поверхностно-активных веществ, стабилизатор пены, консистентную добавку, консервант, стабилизатор pH, целевую добавку для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486889
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5336

Средство для лечения мастита у животных

Изобретение относится к области ветеринарии, а именно к средствам для лечения мастита у животных. Средство для лечения мастита у животных содержит антибиотик тилозин, гелеобразующий компонент, воду, причем в качестве гелеобразующего компонента средство содержит карбопол и триэтаноламин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486905
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.5368

Способ получения сорбента

Изобретение относится к области сорбционной технологии, в частности к способам получения сорбента для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. Способ получения сорбента включает измельчение сухих отходов переработки зернового и масличного сырья до размера частиц 2-7 мм, обработку двуокисью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486955
Дата охранного документа: 10.07.2013
+ добавить свой РИД