[实用新型]一种用于金属表面渗氮的氮离子产生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及金属表面强化处理技术领域，特别涉及一种用于金属表面渗氮的氮离子产生装置。

背景技术

离子渗氮是强化金属表面的一种化学热处理方法，广泛应用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。

现有的离子渗氮是利用辉光放电原理进行的，其通常包括以下步骤：向负压真空容器，即渗氮炉中通入含氮气体，该含氮气体通常为氨气，把金属工件作为阴极放入渗氮炉中，通电后含氮气体中的氮原子被电离，在阴阳极之间形成等离子区。在等离子区强电场作用下，电离后的氮离子高速轰击工件表面，在工件表面产生原子溅射，从而净化工件表面，同时由于吸附和扩散作用，氮被渗入工件表面。

发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术存在以下缺点：现有的离子渗氮方法将氨气通过减压阀减压后，通入离子渗氮炉中，需要将氨气在渗氮炉中热分解为氮气和氢气，然后再将氮气和氢气电离为氮离子和氢离子，进行渗氮处理。由于氨气的热分解为吸热反应，会使接触氨气的渗氮零件部分温度降低，造成零件温度不均匀，因而影响离子渗氮质量，并且氨气的热分解反应需要大量的热，能耗较大。

实用新型内容

为了克服现有技术中的渗氮炉设备耗能大、且渗氮层质量受限的缺点，本实用新型实施例提供了一种用于金属表面渗氮的氮离子产生装置。所述技术方案如下：

一种用于金属表面渗氮的氮离子产生装置，包括金属真空容器、电极、含氮气体进口、氮离子气体出口、电源，所述含氮气体进口和氮离子气体出口设置在所述金属真空容器上，所述电极的一端安装在所述金属真空容器上且与所述金属真空容器绝缘、所述电极的另一端位于所述金属真空容器内，所述电源的负极与所述电极电连接，所述电源的正极与所述金属真空容器电连接。

优选地，还包括设置在所述含氮气体进口处的流量计。

优选地，还包括设置在所述金属真空容器上的温度检测口。

优选地，还包括设置在所述金属真空容器上的压力检测口和与所述压力检测口连接的真空计。

可选地，还包括设置在所述氮离子气体出口处的增压泵。

优选地，还包括设置在所述金属真空容器上的真空抽气口。

优选地，所述含氮气体进口为氨气进口。

可选地，所述电源为直流电源或脉冲电源，所述电源在所述金属真空容器和所述电极之间施加的电压为300～1000V。

进一步地，所述金属真空容器内的气体压力为20～1000Pa。

优选地，所述电极和所述含氮气体进口设置在所述金属真空容器的同一侧壁上。

本实用新型实施例提供的用于金属表面渗氮的氮离子产生装置在含氮气体进入渗氮炉之前将含氮气体电离成含氮离子的离子气体，然后将离子气体通入渗氮炉，直接用活性氮离子进行渗氮，提高了渗氮零件金属表面渗氮层的质量。此外，本实用新型实施例提供的用于金属表面渗氮的氮离子产生装置可以直接将含氮气体电离，能耗较低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的一种用于金属表面渗氮的氮离子产生装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2提供的一种用于金属表面渗氮的氮离子产生装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例1