[发明专利]基于空心阴极离子源的奥氏体不锈钢氮化处理系统及方法

权利要求书

1.一种基于空心阴极离子源的奥氏体不锈钢氮化处理系统，该系统包括电源系统、放置在炉内的空心阴极装置、抽气系统、供气系统及测控系统，以及与各部分之间的连接管道和阀门；其中，电源系统与真空渗氮炉相连，供气系统通过阀门与测控系统相连接，再连入真空渗氮炉及空心阴极装置；真空渗氮炉体下方通过阀门与抽气系统相连；其特征在于，所述真空渗氮炉中的空心阴极装置结构为多块平行排列在炉内的金属板,每块金属板带有多个间隔排列的长条凹槽且每个凹槽中均开有间隔排列的通孔，待氮化处理的多个工件分别放置在相邻两金属板之间；

所述金属板的厚度为15-20mm，金属板的凹槽宽度为7-10mm，深度在5-7mm，凹槽间隔与宽度一致，通孔开在凹槽底部，直径比凹槽宽度小1mm或相同，通孔间隔与直径一致。

2.一种基于如权利要求1所述的空心阴极装置进行氮化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将待处理的多个零件表面磨平、抛光；用酒精对已经打磨好的零件表面进行清洗，洗掉零件表面的油污；

2)将多个零件放入真空渗氮炉内安装空心阴极装置的两金属板之间，与电源阴极相连，盖上炉盖，打开抽气泵对渗氮炉抽真空,并通冷却水；当抽真空至5-15Pa，调节工作电压和占空比，然后打开氨气瓶，调节流量计给气气压维持在400-450Pa；

3)对真空渗氮炉内零件进行升温，调节电流、压强，以保证空心阴极放电稳定，直至升温到500℃-550℃温度；

4)当升温到所需温度后，对零件进行保温并开始计时，保温时间为0.5h-1.5h，以保证其波动的范围控制在1-2℃；

5)当达到所设的保温值保温结束后,再对零件进行随炉冷却；

6)当零件冷却到300℃以下，冷却阶段结束后，打开炉子拿出零件，氮化处理结束。