裝置或中心的供氣 裝置上。所述供氣裝置包括多個(gè)工藝氣的容器，所述工藝氣選自N2，諸如c2h2、〇)2和 CH4的含碳的供體氣體，以及如112和氬的載體氣體。在氣體管道中布置質(zhì)量流量調(diào)節(jié)器 (Mass-Flow-Controller)，這使得能夠調(diào)節(jié)每時(shí)間單位導(dǎo)入低壓加熱室的氣體量。質(zhì)量流 量調(diào)節(jié)器經(jīng)由電纜與設(shè)備的中央控制單元，例如可存儲(chǔ)編程的控制器（SPS)相連。每個(gè)低 壓加熱室配備有一個(gè)或多個(gè)加熱元件，其優(yōu)選由石墨或由碳纖維增強(qiáng)的石墨（CFC)構(gòu)成并 且是電驅(qū)動(dòng)的。每個(gè)低壓加熱室與一個(gè)或多個(gè)真空栗或與中央栗站相連。
[0081] 閘室和淬火室以及低壓加熱室和任選地轉(zhuǎn)移室符合目的地分別裝備有壓力傳感 器，它經(jīng)由電纜與設(shè)備的中央控制單元如可存儲(chǔ)編程的控制器（SPS)相連。
[0082] 每個(gè)低壓加熱室具有一個(gè)或兩個(gè)開(kāi)口以及一個(gè)或兩個(gè)真空閥或真空門(mén)，它們布置 在低壓加熱室的一個(gè)或兩個(gè)彼此相對(duì)的端面上。
[0083] 在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)替代的改進(jìn)方案中，低壓加熱室在兩個(gè)相對(duì)的端面上 裝備有第一和第二開(kāi)口以及第一和第二真空閥或第一和第二真空門(mén)。在此，具有工件的加 料載體通過(guò)第一開(kāi)口裝料到低壓加熱室中，并在結(jié)束滲氮步驟、滲碳步驟或擴(kuò)散步驟之后 通過(guò)與第一開(kāi)口對(duì)置的第二開(kāi)口卸料。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的符合目的的實(shí)施方式包括一個(gè) 或多個(gè)靜態(tài)或可運(yùn)動(dòng)的閘室和一個(gè)或多個(gè)靜態(tài)或可運(yùn)動(dòng)的淬火室，它們布置在低壓加熱室 的對(duì)置的側(cè)面上或者是可在其上運(yùn)動(dòng)的。在這樣的設(shè)備中，具有工件的加料載體僅在一個(gè) 空間方向上移動(dòng)，也就是說(shuō)從閘室通過(guò)第一開(kāi)口裝料到低壓加熱室，并且在結(jié)束滲氮步驟、 滲碳步驟或擴(kuò)散步驟之后從低壓加熱室通過(guò)第二開(kāi)口遞送到淬火室。在具有單向材料流的 這樣構(gòu)造的設(shè)備中，低壓加熱室的裝料和卸料過(guò)程彼此脫鉤（entkoppelt)，并且實(shí)際上能 夠互相獨(dú)立地在本發(fā)明方法的生產(chǎn)率或處理能力方面進(jìn)行優(yōu)化。
[0084] 低壓加熱室合乎目的包括一個(gè)或多個(gè)外室壁和內(nèi)室壁，以及布置在外室壁和內(nèi)室 壁之間的熱絕緣體。外室壁由金屬材料構(gòu)成，特別是由鋼板構(gòu)成并任選地裝備有水冷裝 置。內(nèi)室壁由耐熱材料制成，例如石墨或碳纖維增強(qiáng)的石墨（CFC)。熱絕緣體優(yōu)選由石墨氈 構(gòu)成。每個(gè)低壓加熱室裝備有一個(gè)或多個(gè)加熱元件，它們優(yōu)選由石墨或碳纖維增強(qiáng)的石墨 (CFC)構(gòu)成并且是電操作的。加熱元件優(yōu)選布置在接近內(nèi)室的壁的低壓加熱室的上部區(qū)域 內(nèi)。
[0085] 低壓加熱室任選地裝備有模塊式加料傳輸系統(tǒng)的調(diào)控機(jī)構(gòu)，例如電子線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)器 件。為了避免由于低壓加熱室中熱輻射造成調(diào)控機(jī)構(gòu)的過(guò)熱，將調(diào)控機(jī)構(gòu)布置在低壓加熱 室底部區(qū)域內(nèi)的熱屏蔽部分，優(yōu)選水冷的屏蔽部分內(nèi)。在低壓加熱室加載了具有工件的板 狀構(gòu)造的加料載體之后，加料載體起到額外的屏蔽作用。在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的有利改進(jìn) 方案中，將加料傳輸系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)設(shè)置在低壓加熱室的外部，并且經(jīng)由軸和真空通道與低壓 加熱室中的機(jī)械調(diào)控機(jī)構(gòu)聯(lián)接。
[0086] 設(shè)置至少一個(gè)低壓加熱室用于滲氮，并且使其與供電裝置相連。供電裝置包括直 流電壓源，它的正極與低壓加熱室的導(dǎo)電內(nèi)壁或與布置在低壓加熱室內(nèi)部的陽(yáng)極電連接。 直流電壓源的負(fù)極優(yōu)選與設(shè)置用于加料載體的電接觸部、與布置在低壓加熱室內(nèi)部的有源 柵極或與具有兩個(gè)端子的分壓器電連接，所述端子上這樣連接有源柵極和用于加料載體的 電接觸部，使得直流電壓源接通時(shí)加料載體和工件相對(duì)于有源柵極具有負(fù)的電勢(shì)。
[0087] 設(shè)計(jì)供電裝置用于以200V至1000V的直流電壓，10A至200A的直流電流和2kVA 至200kVA的連續(xù)功率進(jìn)行操作。供電裝置優(yōu)選設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生具有范圍為幾百赫茲至1兆 赫茲、特別是200赫茲至5千赫茲的變化可調(diào)的脈沖頻率的脈沖式直流電壓以及在1. 0至 〇? 〇〇1范圍內(nèi)的變化可調(diào)的占空比（tv) (TastverhSltnis)。占空比（tv)根據(jù)tv=tp/ (tp+t〇)的關(guān)系表示脈沖持續(xù)時(shí)間（tp)與周期的比例，也就是說(shuō)與脈沖持續(xù)時(shí)間（tp)和切 斷直流電壓的死時(shí)間（t〇)的總和的比例。脈沖持續(xù)時(shí)間（tp)優(yōu)選小于/等于100ys，而 死時(shí)間優(yōu)選大于/等于1〇〇ys。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施形式中，供電裝置另外包括點(diǎn)火脈 沖發(fā)生器，它在有規(guī)律的脈沖開(kāi)始時(shí)產(chǎn)生具有幾兆瓦的高峰值功率和幾微秒的短暫持續(xù)時(shí) 間的點(diǎn)火脈沖。這樣的點(diǎn)火脈沖支持低壓加熱室中脈沖式放電等離子體的形成。前述類(lèi)型 的供電裝置是已知和可商購(gòu)的。這樣的供電裝置典型地包括基于微控制器的電控制系統(tǒng)、 存儲(chǔ)電容器和快速的高效率開(kāi)關(guān)，優(yōu)選IGBT(絕緣柵雙極晶體管）。供電裝置還合乎目的 地包括保護(hù)開(kāi)關(guān)，它根據(jù)在放電等離子體上的電壓降和電流強(qiáng)度識(shí)別出電弧，并在通常100 微秒至1毫秒的短時(shí)間關(guān)閉功率輸入。
[0088] -個(gè)或多個(gè)設(shè)置用于滲氮的低壓加熱室優(yōu)選包括有源柵極，有源柵極由導(dǎo)電的且 對(duì)于高達(dá)1200°C的溫度穩(wěn)定的材料制成，特別是由金屬、金屬合金、石墨或碳纖維增強(qiáng)的石 墨（CFC)制成。構(gòu)造所述有源柵極，使其在操作位置處基本上或完全包圍具有工件的加料 載體。在操作位置處，有源柵極具有例如球殼、半球殼、立方體的部分表面或整個(gè)表面的形 狀。有源柵極優(yōu)選設(shè)計(jì)成隧道狀并且具有矩形或半圓形輪廓，同時(shí)具有兩個(gè)互相對(duì)置的側(cè) 柵和連接側(cè)柵的頂蓋格柵（Deckengitter)。
[0089] 在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)其他實(shí)施形式中，設(shè)置用于滲氮的低壓加熱室是用于 等離子體浸沒(méi)離子注入的。為此，滲氮加熱室與電脈沖發(fā)生器相連，利用它可以在工件上施 加具有l(wèi)kV至300KV的幅度和可變脈沖持續(xù)時(shí)間的負(fù)的電壓脈沖。此外，滲氮加熱室與等 離子體發(fā)生器相連。等離子體發(fā)生器以10MHz至100MHz(射頻）或約1GHz至4GHz(微波） 范圍內(nèi)的頻率運(yùn)行。為產(chǎn)生等離子體所需的能量電容式、電感式或經(jīng)由波導(dǎo)聯(lián)接至滲氮加 熱室中的氣體中?，F(xiàn)有技術(shù)中用于等離子體浸沒(méi)離子注入的各種設(shè)備是已知的。
[0090] 下面依據(jù)附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。其中：
[0091] 圖1示出具有布置在中央的轉(zhuǎn)移室的設(shè)備；
[0092] 圖2示出具有垂直疊置的低壓加熱室、轉(zhuǎn)移室和靜態(tài)的雙功能閘一淬火室的設(shè) 備；
[0093] 圖3示出具有水平相鄰布置的低壓加熱室和分別可水平運(yùn)動(dòng)的閘室與淬火室的 設(shè)備；
[0094] 圖4示出具有成對(duì)地相連的低壓加熱室和分別可垂直運(yùn)動(dòng)的閘室和淬火室的設(shè) 備；
[0095] 圖5示出用于滲氮的低壓加熱室的截面圖；和
[0096] 圖6示出有源柵極的透視圖。
[0097] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一設(shè)備100的俯視圖，它具有布置在中央的轉(zhuǎn)移室、一 個(gè)閘室10、兩個(gè)低壓加熱室20用于滲碳和任選地?cái)U(kuò)散、兩個(gè)低壓加熱室30用于滲氮以及 一個(gè)淬火室50。每個(gè)室10、20、30和50與轉(zhuǎn)移室70固定連接。室10、20、30和50的內(nèi)部 空間經(jīng)由真空閥或真空門(mén)12、21、31和51與轉(zhuǎn)移室70的內(nèi)部空間可氣密性地分隔開(kāi)。在 與轉(zhuǎn)移室70對(duì)置的一側(cè)上，裝備有閘室10和淬火室50,其分別具有真空閥或真空門(mén)11和 52。在打開(kāi)的真空閥或打開(kāi)的真空門(mén)11和關(guān)閉的真空閥或關(guān)閉的真空門(mén)12的情況下，在 閘室10內(nèi)裝料具有工件的加料載體，而在此不會(huì)影響具有小于300毫巴、小于200毫巴、小 于100毫巴和特別是小于50毫巴的壓力的轉(zhuǎn)移室70內(nèi)的真空度。在將具有工件的加料載 體裝料到閘室10內(nèi)之后，關(guān)閉真空閥或真空門(mén)11并將閘室10排空至壓力小于300毫巴、 小于200毫巴、小于100毫巴和特別是小于50毫巴。然后，打開(kāi)真空閥或真空門(mén)12,并且 借助于電荷轉(zhuǎn)移系統(tǒng)將具有工件的加料載體轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)移室70。這之后具有工件的加料載體 從轉(zhuǎn)移室70裝料入低壓加熱室20或30進(jìn)行滲碳或滲氮。真空閥或真空門(mén)21和31優(yōu)選 僅在從轉(zhuǎn)移室70到各個(gè)低壓加熱室20或30 (或者相反）的裝料和卸料期間打開(kāi)，而在其 他情況下關(guān)閉，從而使得由于來(lái)自低壓加熱室20、30的熱輻射導(dǎo)致的低壓加熱室20、30的 污染和熱損失以及轉(zhuǎn)移室70的熱負(fù)荷降至最低。在分別實(shí)施了一個(gè)或多個(gè)滲碳步驟和滲 氮步驟以及任選地?cái)U(kuò)散步驟之后，具有工件的加料載體在打開(kāi)的真空閥或打開(kāi)的真空門(mén)51 的情況下進(jìn)入之前排空至壓力小于300毫巴、小于200毫巴、小于100毫巴和特別是小于50 毫巴的淬火室50中。關(guān)閉真空閥或真空門(mén)51，并且對(duì)工件利用流體，例如用經(jīng)過(guò)濾且壓縮 至直至20巴壓力的室內(nèi)空氣進(jìn)行淬火。另外，為了進(jìn)行淬火，提供諸如壓縮至直至20巴壓 力的氮?dú)?、氦氣或油的流體。為了從設(shè)備100取出具有工件的加料載