[发明专利]一种适用于刀具刃口强化的离子渗氮装置及方法

权利要求书

1.一种适用于刀具刃口强化的离子渗氮装置，其特征在于：包括

至少两组刀具安装组件并依次上下布置，所述刀具安装组件包括上下置放的交流阴极板和直流阴极板，所述交流阴极板和直流阴极板之间具有供工件置放的安放空间，所述直流阴极板用于安放工件；

至少一根交流阴极导电杆，用于连接交流脉冲电源，所述交流阴极导电杆与所述交流阴极板电连接，以产生等离子体，所述交流阴极导电杆自下而上与各所述刀具安装组件的所述交流阴极板电连接，所述直流阴极板设置有供所述交流阴极导电杆穿过的第一通孔；以及

至少一根直流阴极导电杆，用于连接直流脉冲电源，所述直流阴极导电杆与所述直流阴极板电连接，以形成指向直流阴极板方向的加速电场，所述直流阴极导电杆自下而上与各所述刀具安装组件的所述直流阴极板电连接，所述交流阴极板设置有供直流阴极导电杆穿过的第二通孔。

2.根据权利要求1所述的适用于刀具刃口强化的离子渗氮装置，其特征在于：所述交流阴极导电杆与所述直流阴极板相接处安装有第一绝缘体，所述直流阴极导电杆与所述交流阴极板相接处安装有第二绝缘体。

3.根据权利要求2所述的适用于刀具刃口强化的离子渗氮装置，其特征在于：所述直流阴极导电杆设置一根，所述交流阴极导电杆设置多根且呈圆周分布，所述交流阴极导电杆与所述直流阴极导电杆配合，以支撑各所述刀具安装组件。

4.根据权利要求3所述的适用于刀具刃口强化的离子渗氮装置，其特征在于：所述交流阴极导电杆底端安装有交流阴极接头，所述直流阴极导电杆底端安装有直流阴极接头。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的适用于刀具刃口强化的离子渗氮装置，其特征在于：所述直流阴极板放置有多个夹具体，所述夹具体设置有多个供工件插入的插口。

6.一种适用于刀具刃口强化的离子渗氮方法，其特征在于：将权利要求1至5任意一项所述的适用于刀具刃口强化的离子渗氮装置安装于真空离子氮化炉内；

将直流脉冲电源的正极接渗炉，将直流脉冲电源的负极接直流阴极导电杆；

将交流脉冲电源的正极接渗炉，将交流脉冲电源的负极接交流阴极导电杆；

按照如下工艺及参数进行氮化，氮化温度300℃-380℃；氮气与氢气流量比为1：3；真空度15Pa-25Pa；直流脉冲电源240V-300V；交流脉冲电源320V-360V；氮化时间：6h-8h。

7.根据权利要求6所述的适用于刀具刃口强化的离子渗氮方法，其特征在于：应用于刀具的材料为奥氏体不锈钢，表层硬度要求800Hv以上，渗层厚度要求0.02mm以上；

按照如下工艺及参数进行氮化，氮化温度：300℃；氮气与氢气流量比为1：3；真空度：25Pa；直流脉冲电源：240V；交流脉冲电源：320V；氮化时间：6h。

8.根据权利要求6所述的适用于刀具刃口强化的离子渗氮方法，其特征在于：应用于刀具的材料为马氏体不锈钢，表层硬度在要求1000Hv以上，渗层厚度要求0.03mm以上；

按照如下工艺及参数进行氮化，氮化温度：340℃；氮气与氢气流量比为1：3；真空度：20Pa；直流脉冲电源：260V；交流脉冲电源：340V；氮化时间：7h。

9.根据权利要求6所述的适用于刀具刃口强化的离子渗氮方法，其特征在于：应用于刀具的材料为非不锈钢，表层硬度在要求1300Hv以上，渗层厚度要求0.04mm以上；

按照如下工艺及参数进行氮化，氮化温度：380℃；氮气与氢气流量比为1：3；真空度：15Pa；直流脉冲电源：300V；交流脉冲电源：360V；氮化时间：8h。