~ 58 ~
Цель работы проведения исследований по оценке эффективности
азотирования ряда сталей в дуговом газовом разряде по сравнению с
тлеющим.
Установка «ННВ-6.6-И1» для азотирования в дуговом разряде,
представляет собой прямоугольную вакуумную камеру из нержавею-
щей стали с системой планетарного вращения обрабатываемых дета-
лей. На верхней и боковой стенках вакуумной камеры установлены
газоразрядные плазмогенераторы на основе несамостоятельного дуго-
вого разряда. Вакуумная откачка происходит в автоматическом режи-
ме с использованием форвакуумного и турбомолекулярного насосов.
Управление технологическим процессом осуществляется как в руч-
ном, так и в автоматическом режимах с использованием промышлен-
ного компьютера и специально написанной программы, что позволяет
контролировать и воспроизводить все его фазы: очистку, нагрев дета-
лей, степень вакуумирования, параметры разряда, длительность цик-
лов и т.д. Установка оснащена системой подачи отрицательного на-
пряжения смещения до 1000 B на обрабатываемые детали,
работающей как в стационарном, так и в импульсном режимах. Им-
пульсный режим с частотой до 40 кГц позволяет избежать появления
микродуг на поверхности деталей в начальной стадии обработки.
Технологический процесс изготовления азотируемых изделий
включает следующие этапы: предварительная термическая обработка
(закалка и низкий отпуск); механическая обработка, включая шлифо-
вание; промывка от органических загрязнений; защита мест, не под-
лежащих азотированию; азотирование в вакуумной камере в газовом
разряде; окончательное полирование или доводка изделий в соответ-
ствии с заданными допусками.
В плазме дугового разряда ионное азотирование проводили на
оборудовании, в вакуумной камере объемом 0,2 м
3
при давлении чис-
того азота p = 0,9 Па по режиму, состоящему из двух этапов (рис. 1).
Первоначально образцы подвергаются ионной очистке в плазме
инертного газа. Для этого рабочее пространство камеры предвари-
тельно откачивается турбомолекулярным насосом до предельного ва-
куума p = 10
–2
–10
–3
Па, затем через полость генератора плазмы в ка-
меру подается аргон, расход которого регулируется с помощью
системы автоматического напуска. После подачи рабочего газа и ус-
тановления в камере давления p = 0,3–0,5 Па включается накал вольф-
рамого катода и подается напряжение на разрядный промежуток, в ре-
зультате чего происходит зажигание диффузной дуги низкого
давления с накаленным катодом. Такой разряд эффективно генерирует
низкотемпературную плазму с концентрацией n = 10
10
см
–3
. При плав-