Устройство для химико-термической обработки металлических изделий в тлеющем разряде при атмосферном давлении

01 37/317 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ ПРИ АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ(71) Заявитель Шушков Сергей Васильевич(72) Автор Шушков Сергей Васильевич(73) Патентообладатель Шушков Сергей Васильевич(57) 1. Устройство для химико-термической обработки металлических изделий в тлеющем разряде при атмосферном давлении, содержащее источник питания постоянного тока,анод, держатель для крепления изделия, подключенный к отрицательному полюсу источника питания, отличающееся тем, что анод размещен в ванне с рабочим веществом, способным к расплавлению и обладающим токопроводящей способностью в расплавленном состоянии, и выполнен выступающим над поверхностью рабочего вещества, а ванна снабжена нагревателем. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочим веществом является карбамид. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит вспомогательный анод, установленный в зоне обработки и подключенный на отдельный полюс источника питания. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что держатель для крепления изделия и/или вспомогательный анод установлены на перемещающем устройстве. 6220 1 Изобретение относится к области техники для химико-термической обработки металлических изделий за счет диффузии в поверхность металла ионов рабочего газа, в котором поддерживается тлеющий разряд. Известно устройство для плазменной обработки металлических изделий, в котором применяется электрод, установленный с небольшим межэлектродным зазором относительно обрабатываемой поверхности (Пат. РФ 2030484). Разряд с такого электрода горит устойчиво и при повышенном давлении, однако не предусмотрено использование вспомогательного разряда для обработки основной поверхности изделия. Наиболее близким, принятым за прототип, можно считать устройство для локализованной химико-термической обработки металлических изделий в тлеющем разряде при атмосферном давлении, содержащее источник постоянного тока, анод, стол для размещения изделия, подключенный к отрицательному полюсу источника питания, систему подачи рабочего газа (патент 3952 РБ). Однако применение устройства требует герметичной камеры или же системы подачи защитного и рабочего газа, что усложняет конструкцию. Целью предполагаемого изобретения является упрощение конструкции устройства. Поставленная цель достигается тем, что в предложенном устройстве, содержащем источник питания постоянного тока, анод, держатель для крепления изделия, подключенный к отрицательному полюсу источника питания, анод размещен в ванне с рабочим веществом, способным к расплавлению и обладающим электропроводностью в расплавленном состоянии, и выполнен выступающим над поверхностью рабочего вещества, а ванна снабжена нагревателем. Рабочим веществом является карбамид (2)2. Устройство содержит вспомогательный анод, установленный в зоне обработки и подключенный на отдельный полюс источника питания. Держатель для крепления изделия и/или вспомогательный анод установлены на перемещающем устройстве. Предложенное устройство позволяет упростить конструкцию за счет того, что активная среда и защитная атмосфера в зоне обработки образуются при горении разряда на поверхность рабочего вещества за счет испарения, что позволяет исключить систему подачи рабочего газа и герметичную камеру. Предложенное устройство включает в себя (фиг. 1) ванну с рабочим веществом 1, в которое введен анод 2, по крайней мере, в одном месте выступающий над поверхностью вещества. Анод подключен к положительному полюсу источника питания 3. К отрицательному полюсу подключен держатель 4, в котором закрепляется изделие 5. В зону обработки введен вспомогательный анод 6, подключенный на отдельный положительный полюс источника 3. Ванна снабжена нагревателем 7. Устройство работает следующим образом держатель 4 перемещается так, чтобы обрабатываемая зона изделия 5 была установлена с зазором над поверхностью расплава из рабочего вещества 1. Расплавления достигают за счет тепла от нагревателя 7 или же тепла от электрического разряда, который возникает в зазоре при подаче напряжения. Для инициирования разряда служит выступающая над поверхностью часть анода 2. Под действием плазмы расплавляемое вещество 1 начинает испаряться, образуя в зазоре возле обрабатываемого изделия 5 активную среду, обеспечивающую процесс химикотермической обработки. Одновременно испаряемая среда образует защитную атмосферу,оттесняя окружающий воздух. Например, для ионного карбоазотирования в качестве расплавляемого вещества может быть использован карбамид (2)2. Вспомогательный анод 6 устанавливают с зазором относительно обрабатываемой поверхности и подключают на отдельный положительный полюс источника. Возникающий дополнительный разряд позволяетрегулировать поток мощности на обрабатываемую поверхность, чем расширяется диапазон рабочих режимов. На фиг. 2 представлены экспериментальные зависимости достигаемой величины микротвердости вглубь поверхности для образцов конической формы из различных материалов при разной продолжительности обработки. 2 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.