專利名稱：涂覆滲鍍金屬裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于金屬表面處理領域，在氣體放電區(qū)中，先實現(xiàn)滲層，后實現(xiàn)鍍層的裝置。
已有的涂復裝置有真實蒸發(fā)、陰極濺射裝置，在金屬基體表面形成的金屬薄膜，由于無滲層而結(jié)合力不牢。
中國專利CN91206663.6“熱基體滲涂金屬的裝置”提出了一種滲鍍金屬的方法。由于工件接陰極，工件的尖角處容易產(chǎn)生尖端放電，影響了金屬基體的表面質(zhì)量。
本實用新型的目的是為了克服以上缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、效率高的涂復滲鍍裝置。
本實用新型采用了一個可抽除空氣的真空室，真空室并能充入惰性氣體(如氬氣)。真空室內(nèi)有陽極、桶形陰極結(jié)構(gòu)及支撐桶陰極的絕緣體。桶形陰極結(jié)構(gòu)包括上蓋板、桶陰極、滲鍍料、工件、支撐物、熱電偶及基座。真空室外有氬氣瓶、針閥、真空計、溫度計、轉(zhuǎn)換開關(guān)、真空泵及直流電源。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
在
圖1中1－氬氣瓶2－針閥3－真空室4－陽極5－上蓋板6－桶陰極7－滲鍍料8－工件9－支撐物10－基座11－絕緣體12－真空計13－溫度計14－轉(zhuǎn)換開關(guān)15－真空泵16－熱電偶17－直流電源下面結(jié)合
圖1進一步說明本裝置的結(jié)構(gòu)特點及工作過程。
如
圖1所示，陽極(4)接直流電源(17)的正極。直流電源(17)負極接轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)及基座(10)，工件(8)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)可以與桶陰極(6)同電位。工件(8)的電位也可以懸浮。桶陰極(6)的橫截面可以是園形、方形、長方形及其它封閉形狀。陽極(4)、上蓋板(5)、基座(10)的形狀與桶陰極(6)橫截面形狀相同。陽極(4)、上蓋板(5)、桶陰極(6)、支撐物(9)、基座(10)可用不銹鋼及碳鋼材料制成。上蓋板(5)中心開孔，開孔面積為桶陰極(6)橫截面積的1／10－1／4。支撐基座(10)的絕緣體(11)用陶瓷材料。工件(8)放置于桶陰極(6)的中央部位，滲鍍料(7)放置于桶陰極(6)的內(nèi)壁四周，制成多組空心陰極形狀。由空心陰極放電取得滲鍍料金屬離子，在電場力及熱擴散作用下滲鍍到工件表面。
工作時，分兩階段進行，在第一階段，首先由真空泵(15)將真空室(3)內(nèi)的氣體壓強抽至0.1－0.001Pa，氣壓由真空計(12)指示。然后將氬氣瓶(1)出口端的針閥(2)緩緩打開，將氬氣送入真空室(3)。氬氣壓強控制在30－1.5Pa，氬氣壓強由真空計(12)進行測量。轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)首先打在A點，這時桶陰極(6)及工件(8)同電位。直流電源(16)的直流輸出電壓調(diào)節(jié)在250－850伏，桶陰極(6)內(nèi)的多組空心陰極便產(chǎn)生空心陰極放電，使桶陰極(6)內(nèi)產(chǎn)生800－1200℃的溫度。溫度由溫度計(13)進行測量。由于多組空心陰極是由滲鍍材料制成，其放電產(chǎn)生出的滲鍍料金屬離子，在電場力及熱擴散的作用下滲鍍到工件(8)表層中。滲鍍料(7)取有價值的金屬元素W、Mo、Cr、Ni等。
第一階段工作結(jié)束后，在第二階段，首先將直流電源(17)的輸出電壓調(diào)至零。然后將轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)打在B點，這時工件(8)的電位為懸浮。再重新開啟直流電源(17)，直流輸出電壓的調(diào)節(jié)范圍與第一階段相同。氬氣壓強和桶陰極(6)內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)范圍也與第一階段相同。由于在第二階段，工件不接直流電源(17)的負極，氬離子轟擊工件(8)的機會減少，由空心陰極放電產(chǎn)生的滲鍍材料的金屬離子將直接沉積在工件(8)的金屬表面上，由于工件(8)的尖角處也無尖端放電產(chǎn)生，使沉積的膜層均勻。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點1.已有的熱基體滲涂金屬形成的金屬表面只有滲層，而沒有明顯的鍍層。本裝置形成的金屬表面，不但有滲層，而且還有明顯的鍍層。
2.已有的熱基體滲涂金屬裝置，其工件接陰極，工件的尖角處滲層不均勻。本裝置由于工件在第二階段不接陰極，工件的尖角處的滲鍍層減少了針孔，提高了金屬表面的抗蝕性能。
權(quán)利要求1.一種涂復滲鍍金屬裝置，它包括可以抽真空的真空室(3)，真空室(3)并能充入惰性氣體(如氬氣)，在真空室(3)內(nèi)有陽極(4)、桶陰極(6)，桶陰極(6)上端有上蓋板(5)，桶陰極(6)內(nèi)有滲鍍料(7)和工件(8)，真空室(3)外有直流電源(17)、氬氣瓶(1)、針閥(2)、真空計(12)、溫度計(13)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)及真空泵(15)等，其特征在于a.所述的陽極(4)接直流電源(17)的正極，直流電源(17)的負極接轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)的A點及基座(10)，b.所述的工件(8)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)(14)可以與陰極同電位，工件(8)的電位也可以懸浮。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂復滲鍍金屬裝置，其特征在于真空室(3)內(nèi)的氣體壓強為0.01－0.001Pa。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂復滲鍍金屬裝置，其特征在于真空室(3)內(nèi)充入的氬氣壓強為30－1.5Pa。
專利摘要本實用新型是一種金屬工件表面涂覆滲鍍金屬裝置，屬于金屬表面處理領域。其特征在于工件通過轉(zhuǎn)換開關(guān)可以與桶陰極相接，也可以懸浮。本實用新型可使W、Mo、Cr、Ni等金屬滲鍍到金屬工件表面。使金屬工件具有抗高溫、抗氧化、抗惡劣環(huán)境下腐蝕、抗摩擦等性能。從而改變了金屬表面的物理、化學性能。
文檔編號C23C14/24GK2184701SQ9324140
公開日1994年12月7日 申請日期1993年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月11日
發(fā)明者王煥明 申請人:王煥明