KR20100105128A - Muliti-purpose plasma heat-treatment apparatus - Google Patents
Muliti-purpose plasma heat-treatment apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100105128A KR20100105128A KR1020090023990A KR20090023990A KR20100105128A KR 20100105128 A KR20100105128 A KR 20100105128A KR 1020090023990 A KR1020090023990 A KR 1020090023990A KR 20090023990 A KR20090023990 A KR 20090023990A KR 20100105128 A KR20100105128 A KR 20100105128A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat treatment
- plasma
- screen
- cathode
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/20—Carburising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/40—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
- C23C8/52—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions more than one element being applied in one step
- C23C8/54—Carbo-nitriding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
진공 분위기에서 플라즈마에 의해 가열된 음극망을 이용하여 피처리물을 열처리하거나 침탄, 질화 같은 표면 열처리를 할 수 있는 다목적 진공 열처리 장치를 개시한다. 기존 열처리 장치의 승온 장치인 히터나 버너를 사용하지 않고 처리로와 피처리물 사이에 스크린을 설치하고, 열처리로의 주벽은 양극으로 하고 피처리물을 에워싸는 스크린은 음극으로 하여 고전압을 인가하면 주벽과 스크린 사이에 플라즈마가 발생한다. 플라즈마에 의하여 가열된 음극 스크린이 피처리물을 가열하는바, 인가되는 전압을 조정하는 것에 의하여 온도를 조절할 수 있다. 음극 스크린의 형태는 망상 전신 금속판(Expanded Metal), 타공판(Punched Metal), 메쉬 형상 등을 갖는다. 처리 가스는 H₂,Ar, N, CxHy 가스 등을 이용하여 음극 스크린과 열처리로의 내부 전체를 플라즈마 분위기로 한다. 처리가스의 종류에 따라 질화 처리, 침탄 처리, 열처리가 가능하다.Disclosed is a multipurpose vacuum heat treatment apparatus capable of performing heat treatment on a workpiece or surface heat treatment such as carburization and nitriding using a cathode network heated by plasma in a vacuum atmosphere. If a screen is installed between the treatment furnace and the object to be treated without using a heater or burner, which is a heating device of the existing heat treatment device, the main wall of the heat treatment furnace is the anode and the screen surrounding the object is the cathode. Plasma is generated between and the screen. The cathode screen heated by the plasma heats the workpiece, so that the temperature can be adjusted by adjusting the applied voltage. The form of the negative electrode screen has a reticulated expanded metal plate, a punched metal plate, a mesh shape, and the like. The treatment gas uses a H2, Ar, N, CxHy gas, etc. to make the entire interior of the cathode screen and the heat treatment furnace into a plasma atmosphere. Depending on the type of treatment gas, nitriding treatment, carburization treatment and heat treatment are possible.
Description
본 발명은 다목적 플라즈마 열처리 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 설명하면, 스크린을 피처리물을 둘러싸도록 설치하고, 스크린에는 음극, 열처리로의 주벽은 양극으로 고전압을 인가하면, 이온 스퍼터링에 의하여 음극 스크린이 가열된다. 이때, 음극 스크린은 이온 스퍼터링의 작용으로 가열되기 때문에, 히터 나 버너 등의 기존의 가열 장치를 사용하지 않고 피처리물이 가열될 수 있는 다목적 플라즈마 열처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a multi-purpose plasma heat treatment apparatus, and more specifically, the screen is installed so as to surround the object to be treated, the cathode is applied to the screen, and the main wall of the heat treatment furnace is subjected to high voltage to the anode, the cathode screen by ion sputtering Is heated. At this time, since the cathode screen is heated by the action of ion sputtering, the present invention relates to a multi-purpose plasma heat treatment apparatus in which an object to be treated can be heated without using a conventional heating device such as a heater or a burner.
또한, 본 발명은 별도의 가열 수단을 이용하지 않고, 투입되는 H, Ar, N, CxHy계 가스에 의해 일반 열처리, 질화 처리, 침탄, 또는 침탄 질화 처리가 가능한 다목적 플라즈마 열처리 장치에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a multi-purpose plasma heat treatment apparatus capable of general heat treatment, nitriding treatment, carburizing, or carburizing nitriding treatment using H, Ar, N, and CxHy-based gases introduced without using a separate heating means.
종래 열처리 장치는 고주파, 전기히터, 가스버너 등을 열원으로 이용하여 피처리물이 요구하는 기계적 성질을 만족시켜 왔다. 이러한 방법은 고비용의 에너지 사용과 처리 가스에 따른 환경에 대한 부담, 처리 품질면에서 문제점을 내포하고 있다. Conventional heat treatment apparatuses use high frequency, electric heaters, gas burners and the like as heat sources to satisfy the mechanical properties required by the object. This method has problems in terms of high energy consumption, burden on the environment due to the treatment gas, and treatment quality.
철강 또는 비철 부품을 열처리하는 경우에, 부품 표면의 금속 특성인 광휘성이 손실되기 때문에, 가열에 따른 산화를 최소한으로 줄이는 방법이 대두되었다. 그 목적에 적합한 로(furnace)로써 진공로가 개발되었으며, 진공로는 내열식(냉(冷)벽면식)과 외열식(열(熱)벽면식)으로 크게 구별된다. In the case of heat-treating steel or nonferrous parts, a method of minimizing oxidation due to heating has emerged because the brightness, which is a metal characteristic of the part surface, is lost. Vacuum furnaces have been developed as furnaces suitable for the purpose, and vacuum furnaces are classified into heat resistant (cold wall) and external heat (thermal wall).
진공로의 주종인 내열식 진공로는 로의 내압이 통상 10-2 ~ 10 -5 torr로 조작되며, 복사열 차단벽으로 둘러싸인 발열체가 흑연(Graphite), 텅스텐(Tungsten) 또는 몰리브덴(Molybdenum)으로 제조되며, 팬은 냉각 시에 질소 또는 불활성 가스의 분위기에서 작동된다. 이 경우, 로의 벽면은 수냉식이므로 냉 벽면식이라고도 한다. The heat-resistant vacuum furnace, which is mainly used in the vacuum furnace, is operated with the internal pressure of 10 -2 to 10 -5 torr, and the heating element enclosed by the radiant heat blocking wall is made of graphite, tungsten or molybdenum, The fan is operated in an atmosphere of nitrogen or an inert gas upon cooling. In this case, since the wall surface of a furnace is water-cooled, it is also called cold wall surface type.
또한, 처리 온도가 1000℃ 이상의 금형, 공구강, 스테인레스 스틸 등의 각종 금속 재료의 정밀 열처리에 적당하고, 사용되는 가스 또는 진공도는 열처리하는 재료에 따라 다양하게 선택 가능한 장점이 있다. 냉각은 재료 또는 부품의 크기에 따라 광휘성을 손실시키지 않도록 고순도 불활성 가스의 분위기에서 수행된다. 최근에는 열처리 부품의 대형화에 맞추어 냉각 속도를 단축하기 위하여 3 내지 5 기압의 고압 질소 가스를 봉입할 수 있는 진공로도 개발되었다. In addition, the processing temperature is suitable for precision heat treatment of various metal materials such as molds, tool steels, stainless steel, etc., with a processing temperature of 1000 ° C. or higher, and the gas or vacuum degree used can be variously selected according to the material to be heat treated. Cooling is carried out in an atmosphere of high purity inert gas so as not to lose brightness, depending on the size of the material or part. Recently, a vacuum furnace capable of encapsulating high pressure nitrogen gas of 3 to 5 atmospheres in order to shorten the cooling rate in accordance with the enlargement of heat treatment parts has also been developed.
외열식(열벽면식) 진공로는 진공 추출형 내열 강재 또는 튜브형 레토르트(Retort)가 내장된 로로써, 1000℃ 이상의 온도에서 이용된다. 로의 벽은 벨트형, 포트(Pot)형, 박스형, 및 튜브형 등의 다양한 형태로 분류된다. 외열식 진공로는 노 내부에 진공 상태를 유지한 이후에 레토르트 내부의 질소, 아르곤 등의 불 활성 가스와 함께 수소 가스를 대기압 정도의 압력으로 봉입된다. 이러한 외열식 진공로는 철강 또는 비철재료 등의 특수 금속의 광휘용 소둔으로서 이용되고 있다. An external heat type (heat wall type) vacuum furnace is a furnace in which vacuum extraction heat resistant steel or tubular retort is incorporated, and is used at a temperature of 1000 ° C. or higher. The walls of the furnace are classified into various types such as belt type, pot type, box type, and tubular type. After the vacuum furnace is maintained in the furnace, hydrogen gas is encapsulated at atmospheric pressure together with inert gas such as nitrogen and argon in the retort. Such external heat type vacuum furnaces are used as bright annealing of special metals such as steel or nonferrous materials.
전술한 바와 같이, 열처리 장치 중에서 가장 대표적인 진공 열처리 장치에서 처리품을 가열하기 위한 승온 장치가 다양하게 사용되며, 이러한 승온 장치는 고가이다. 처리품의 광휘성과 균일한 온도를 얻기 위하여 다양한 단열 방법과 불활성 가스 같은 보호 가스 등을 이용하고 있다. 진공 열처리에서 유해한 가스를 사용하지는 않지만, 일반적인 열처리를 할 경우에는 보호 분위기를 유지하기 위하여 환경을 저해하는 가스 사용이 많다.As described above, a temperature raising device for heating a processed product in the most representative vacuum heat treatment device among the heat treatment devices is variously used, and such a temperature rising device is expensive. Various thermal insulation methods and protective gases such as inert gases are used to obtain the brightness and uniform temperature of the processed products. Although no harmful gas is used in the vacuum heat treatment, in general, heat treatment uses a gas that inhibits the environment in order to maintain a protective atmosphere.
한편, 종래 질화 처리 장치는 다양하게 개발되어 있지만, 대표적이고 가장 친환경적인 이온질화 장치로는 초기에 냉벽면식을 이용하여 제품에 직접 음극 전압을 인가하였다. 피처리물의 가열 방법은 H2, N2, Ar 가스 등을 이용하여 이온 스퍼터링 효과로 가열하였다. 이러한 방법은 별도의 승온 장치를 이용하지 않고 피처리물에 직접 음극 전압을 인가하기 때문에 피처리물을 가열하는데 상당한 처리 시간이 소요되었으며, 균일한 온도를 얻기가 힘들어, 많은 양을 처리할 때 전체 피처리물을 균일하게 처러히자 못하는 현상이 종종 발생한다.On the other hand, the conventional nitriding treatment device has been developed in various ways, as a representative and the most environmentally friendly ion nitriding device initially applied a cathode voltage directly to the product using a cold wall surface. Target water heating method and heated to effect ion sputtering using H 2, N 2, Ar gas or the like. This method takes considerable processing time to heat the workpiece because it applies the cathode voltage directly to the workpiece without using a separate heating device, and it is difficult to obtain a uniform temperature, so that when processing a large amount The phenomenon of failing to treat the workpiece uniformly often occurs.
따라서, 로 내부의 균일한 온도와 질화 처리 시간을 단축하기 위하여 열벽면식 열처리 장치의 내부에 별도의 승온 장치가 장착되어 있는 질화 장치를 개발하여, 다량의 피처리물을 균일하게 처리할 수 있었다.Therefore, in order to shorten the uniform temperature and nitriding treatment time inside the furnace, a nitriding device equipped with a separate heating device inside the thermal wall surface heat treatment device was developed, and a large amount of the workpieces could be treated uniformly. .
이러한 진공 플라즈마 표면 열처리 장치의 일예가 도 1에 개략적으로 도시되 어 있다.An example of such a vacuum plasma surface heat treatment apparatus is schematically shown in FIG.
도 1을 참조하면, 열벽면식 진공 플라즈마 표면 열처리 장치(10)는 원통형 질화처리로(11)와, 상기 질화처리로(11)에 개폐 가능하도록 결합된 본체(12)와, 상기 본체(12) 내부의 온도를 약 600℃ 까지 상승시키기 위한 히터(13)를 구비한다. 본체(12) 내부에는 피처리물(P)이 진열되기 위한 지그(14)가 본체(12)와 히터(13)로 부터 소정 간격 떨어진 위치에 설치된다.Referring to FIG. 1, a thermal wall type vacuum plasma surface
질화처리로(11)의 내부 분위기를 진공 상태로 만들기 위하여 진공 라인(15)이 본체(12)의 일측과 연결되어 있다. 지그(14) 상부에 피처리물이 셋팅되면, 본체(12) 내부는 진공 상태로 유지된다. 진공 라인(15a)은 본체(12)의 외부에 별도로 마련되는 진공 펌프(15)와 연결된다.The
질화처리로(11)의 본체 내부가 진공 상태에서 플라즈마 질화 상태로 변환하기 위하여, 본체(12)의 일측에는 수소 가스와 혼합된 질소 가스를 공급하기 위한 가스 공급 라인(17)이 연결되어 있다. 또한, 플라즈마 질화 상태의 질소 가스가 피열처리 대상인 제품(P)의 표면에 흡착될 수 있는 조건을 만들기 위하여, 고전압(약 500V)을 인가할 수 있는 전원공급부(16)가 질화처리로(11)에 설치된다. 전원공급부(16)는 양극이 본체(12)에 접속되도록 그리고 음극이 피처리물이 셋팅되는 지그(14)의 일측에 접속되로록 설치된다. In order to convert the inside of the main body of the
질화처리로(11) 내부에서 피열처리 피처리물(P)이 용이하게 셋팅될 수 있도록, 질화처리로(11)의 본체(12)는 서포터(19)를 중심으로 회동가능한 암(19a)에 의하여 지지되며, 가열된 본체(12)의 온도를 낮추기 위한 쿨러를 구비한다.The
질화처리로(11)의 내부에는 양극의 본체(12)와 음극의 지그(14)가 설정된다. 전원공급부가 전류를 인가할 경우에, 플라즈마 질화 상태의 질소 가스는 음극과 도통된 상태의 피처리물(P)의 표면에 스터퍼링(sputtering)이 발생하여, 질소가 흡착되는 결과가 발생한다. 즉, 양이온으로 이온화된 질소 가스는 지그(14)에 음극과 반응하는 동시에, 공중에서 피처리물의 표면으로 이동하여 질화 및 흡착된다.Inside the
보다 구체적으로 설명하면, 수소, 질소 또는 아르곤 가스를 포함하는 처리 가스를 챔버 내부에 소정의 압력으로 공급하고, 음극에 접속된 피처리물과 양극으로 설정된 챔벼 벽 사이에 글로우 방전이 발생한다. 음극으로 설정된 지그에 100V 내지 1000V의 DC 전압을 인가하면, 챔버 내부에 방전이 일어난다. 이러한 방전을 글로우 방전이라 하며, 이 경우의 전류 밀도는 수 mA/cm2이다. 글로우 방전은 이온 (또는 광자)이 음극에 충돌하여 방출되는 2차 전자가 가스를 전리시키는 것에 의하여 지속된다. 플라즈마 질화는 양이온의 스터퍼링으로 소재의 표면을 활성화하여 질화 속도를 빠르게 하고, 난질화성 소재도 쉽게 질화시킬 수 있다. 또한, 플라즈마 질화는 암모니아와 같은 독성 가스를 사용하지 않고 질소 가스와 수소 등의 가스만을 사용하므로 배출되는 가스도 유해가스가 없는 청정한 열처리라는 장점을 갖고 있다.More specifically, a processing gas containing hydrogen, nitrogen, or argon gas is supplied to the inside of the chamber at a predetermined pressure, and a glow discharge is generated between the workpiece to be connected to the cathode and the chamber wall set to the anode. When a DC voltage of 100 V to 1000 V is applied to the jig set as the cathode, discharge occurs in the chamber. This discharge is called glow discharge, and the current density in this case is several mA / cm 2 . The glow discharge is sustained by the secondary electrons emitted by the collision of ions (or photons) with the cathode and ionizing the gas. Plasma nitridation is a cation stuffing that activates the surface of the material to speed up the nitriding rate and easily nitride the refractory material. In addition, plasma nitridation does not use toxic gases such as ammonia, and only uses gases such as nitrogen gas and hydrogen, so that the emitted gases have the advantage of clean heat treatment without harmful gases.
전술한 바와 같은 장점을 갖는 종래 플라즈마 질화 표면 열처리 장치에서는 지그 및 피처리물 자체가 네거티브 전극 역할을 하는 구조이다. 따라서, 이러한 구성이 대형 열처리 장치에 적용되는 경우에, 본체 내부에 셋팅된 피처리물이 균일 하게 열처리되지 않는다. 게다가, 피처리물에 날카로운 모서리부(edge part)가 있는 경우, 전기적인 특성으로 인하여 모서리부는 평면부보다 두껍게 열처리되는 문제점이 있다.In the conventional plasma-nitriding surface heat treatment apparatus having the advantages as described above, the jig and the workpiece itself serve as a negative electrode. Therefore, when such a configuration is applied to a large heat treatment apparatus, the to-be-processed object set inside the main body is not uniformly heat treated. In addition, in the case where the workpiece has a sharp edge part, the edge part has a problem that the edge part is heat treated thicker than the flat part due to the electrical characteristics.
한편, 글로우 방전이 발생할 때, 질소 가스는 음극으로부터 발출된 전자와 충돌하여 이온화되고, 질소 이온은 피처리물의 표면 직전에서 급격한 음극 강하 현상에 의하여 고속으로 가속되어, 피처리물의 표면에 충돌한다. 충돌에 의하여 운동에너니가 열에너지로 변환되어, 피처리물의 온도가 상승한다. 이러한 작용과 함께, 피처리물의 표면에 Fe, C, O 원소가 증발된다. 이 경우에, 질소 이온이 직접 표면에 흡착되어 질화물을 형성하거나, 증발된 철(Fe) 입자가 플라즈마 중의 활성화된 질소 이온과 결합하여 질화철(FeN)을 형성하고, 이 질화철은 피처리물의 표면에 다시 흡착된다. On the other hand, when glow discharge occurs, nitrogen gas collides with the electrons emitted from the cathode and is ionized, and nitrogen ions are accelerated at high speed by a sudden cathode drop phenomenon immediately before the surface of the workpiece, and collide with the surface of the workpiece. The kinetic energy is converted into thermal energy by the collision, and the temperature of the workpiece is increased. With this action, Fe, C, O elements evaporate on the surface of the workpiece. In this case, nitrogen ions are adsorbed directly on the surface to form nitrides, or the evaporated iron (Fe) particles combine with activated nitrogen ions in the plasma to form iron nitride (FeN), which is the nitride of the workpiece. Adsorbed back to the surface.
흡착된 질화철은 불안정하기 때문에, Fe2N, Fe3N, Fe4N 등으로 분리되고, 분리된 일부 질소는 피처리물 내부로 확산하여 경화층을 형성하게 된다. Since the adsorbed iron nitride is unstable, it is separated into Fe 2 N, Fe 3 N, Fe 4 N, and the like, and some of the separated nitrogen diffuses into the object to form a hardened layer.
본 출원인은 일반적인 열처리와 열벽면식 이온 질화 장치의 배경 기술에 착안하여 새로운 다목적 플라즈마 질화 장치를 개발하였다. 불활성 가스 수소, 아르곤 등의 가스를 이용하여 피처리물이 아닌 음극 스크린에 플라즈마를 발생시켜 음극 스크린을 가열한다. 가열된 음극 스크린의 열에너지가 피처리물로 이동하여 피처리물을 가열하여 플라즈마 열처리를 수행한다. 또한, 처리 가스로서 H, Ar, N2, CxHy 가스 등을 이용하면, 음극 스크린에서 스퍼터링된 이온들이 처리품과 반응하 여 질화, 침탄, 침탄 질화 등의 열표면처리를 수행할 수 있다.Applicant has developed a new multi-purpose plasma nitriding device based on the background technology of general heat treatment and hot-wall ion nitride device. Inert gas hydrogen, argon, or the like is used to generate a plasma on the cathode screen instead of the workpiece, thereby heating the cathode screen. Thermal energy of the heated cathode screen is transferred to the object to be heated to perform the plasma heat treatment. In addition, when H, Ar, N 2 , CxHy gas, or the like is used as the processing gas, ions sputtered on the cathode screen may react with the treated product to perform thermal surface treatment such as nitriding, carburizing, carburizing and nitriding.
따라서, 본 발명은 새로운 개념의 다목적 플라즈마 열처리 장치를 제안하자 하는 것으로, 열처리로의 벽을 따라 설치된 다공성 음극 스크린을 구비하는 다목적 플라즈마 열처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 다목적 플라마 열처리 장치는 플라즈마 밀도를 증가시키기 위하여 다수의 겹으로 겹쳐진 음극 스크린을 구비할 수도 있다.Accordingly, an object of the present invention is to propose a multipurpose plasma heat treatment apparatus of a new concept, and to provide a multipurpose plasma heat treatment apparatus having a porous cathode screen installed along a wall of a heat treatment furnace. The multipurpose plasma heat treatment apparatus according to the present invention may be provided with a plurality of layered cathode screens to increase the plasma density.
음극 스크린을 일정한 형태로 타공하면, 스크린의 표면에 다공성 음극 방전(Hollow Cathode Discharge)이 발생한다. 음극 강하에 의하여 가속되던 전자가 반대 음극 전기장의 영향으로 피처리물과 소정의 간격을 두고 진공 상태에서 이온화율이 증가된다. 증가된 이온화율 또는 가스의 음극 충돌에 의하여 2차 전자의 발생이 조장되므로, 전류 밀도가 전자의 진동에 의하여 증가하여, 피처리물을 신속하게 표면 처리를 할 수 있다.When the cathode screen is perforated, a porous cathode discharge occurs on the surface of the screen. The electrons accelerated by the cathode drop increase in ionization rate in a vacuum at a predetermined distance from the object under the influence of the opposite cathode electric field. Since the generation of secondary electrons is encouraged by the increased ionization rate or the cathode collision of the gas, the current density is increased by the vibration of the electrons, so that the workpiece can be quickly surface treated.
본 발명의 또 다른 목적은 플라즈마 에너지와 이온 스퍼터링에 의하여 가열된 다공성 음극 스크린의 중곡 음극 방전 효과를 이용하여 피처리물을 별도의 승온장치를 사용하지 않고 열처리를 할 수 있는 플라즈마 열처리 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma heat treatment apparatus that can heat-treat an object without using a separate heating device by utilizing the mid-curve cathode discharge effect of the porous cathode screen heated by plasma energy and ion sputtering. will be.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 진공 상태로 유지되는 열처리로와, 상기 열처리로 내부에 고전압을 인가하기 위한 전원공급부와, 피처리물을 지지하기 위한 지그를 구비하는 플라즈마 열처리 장치에 있어서, 상기 지그를 에워싸도록 지그와 열처리로의 내벽 사이에 설치되는 적어도 한 겹 이상의 다공성 음극 스크린을 포함하는 플라즈마 열처리 장치가 제공된다.In order to achieve the above and other objects of the present invention, according to an embodiment of the present invention, a heat treatment furnace maintained in a vacuum state, a power supply for applying a high voltage to the heat treatment furnace, and to support the object A plasma heat treatment apparatus having a jig for providing a plasma heat treatment apparatus including at least one or more layers of porous cathode screens disposed between a jig and an inner wall of a heat treatment furnace to surround the jig.
상기 다공성 음극 스크린에는 전원공급부로부터 음극 전압이 인가되며, 상기 열처리로의 주벽에는 전원공급부로부터 양극 전압이 인가된다.The cathode voltage is applied to the porous cathode screen from the power supply, and the anode voltage is applied from the power supply to the main wall of the heat treatment furnace.
열처리로의 내부에 N2, H2, Ar, C3H8, 및 CH4 가스로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나의 가스를 공급하여, 광휘열처리, 질화, 침탄, 또는 침탄질화 열처리를 수행한다.Into the inside of the heat treatment furnace, any one gas selected from the group consisting of N 2 , H 2 , Ar, C 3 H 8 , and CH 4 gas is supplied to perform light heat treatment, nitriding, carburizing, or carburizing and nitriding heat treatment.
상기 다공성 음극 스크린은 망상 전신 금속판(Expanded Metal), 타공판(Punched Metal), 및 메쉬형 판 중 어느 하나로 제조되며, 다공성 음극 스크린 사이의 간격은 10 내지 100 mm이다.The porous cathode screen is made of any one of reticulated metal plate (Expanded Metal), perforated metal (Punched Metal), and mesh-shaped plate, the spacing between the porous cathode screen is 10 to 100 mm.
전술한 구성에 따르면, 지그 주변에 다공성 음극 스크린을 설치하고, 음극 스크린에서 발생된 플라즈마 열에너지를 이용하여 피처리물이 가열되므로, 별도의 승온 장치를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명의 플라즈마 열처리 장치의 구조는 종래 일반적인 열처리 장치 보다 구조가 단순화될 수 있으며, 에너지 소비비의 절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한, 본 발명의 플라즈마 열처리 장치는 피처리물 둘러싸는 음극 스크린에 플라즈마가 발생하여 피처리물로 열에너지가 이동하 기 때문에 피처리물에는 매우 우수한 온도 균일도를 얻을 수 있는 효과가 있다. 그로 인하여, 본 발명의 플라즈마 열처리 장치는 복잡한 형상 또는 대형 제품을 열처리할 수 있다. According to the above-described configuration, since the porous cathode screen is installed around the jig and the object is heated using the plasma thermal energy generated from the cathode screen, a separate heating device is not required. Therefore, the structure of the plasma heat treatment apparatus of the present invention can be simplified than the conventional general heat treatment apparatus, it can bring the effect of reducing the energy consumption cost. In addition, the plasma heat treatment apparatus of the present invention has an effect of obtaining a very excellent temperature uniformity in the object to be treated because the plasma generated on the cathode screen surrounding the object to move the heat energy to the object. Therefore, the plasma heat treatment apparatus of the present invention can heat-treat a complicated shape or a large product.
특히, 표면 처리 공정에서 높은 음극 전위가 피처리물에 직접 인가되지 않기 때문에, 종래 이온질화의 문제점인 아크 발생(Arching), 부분적 과열 현상, 다공성 음극, 불균일한 온도 등의 문제점들이 해결될 수 있다. In particular, since the high cathode potential is not directly applied to the workpiece in the surface treatment process, problems such as arcing, partial overheating, porous cathode, and uneven temperature, which are problems of conventional ionization, can be solved. .
또한, 본 발명은 별도의 승온 장치를 사용하지 않고 다공성 음극 스크린에서 다공성 음극 효과를 이용하여 피처리물이 아닌 음극 스크린에서 생성된 이온들에 의하여 피처리물에 일반적인 이온질화와 같은 손상을 주지 않으며, 강의 종류별로 처리 온도를 제어 및 표면 처리를 수행할 수 있다. In addition, the present invention does not cause damage such as general ion nitriding to the workpiece by ions generated in the cathode screen instead of the workpiece by using the porous cathode effect in the porous cathode screen without using a separate heating device. In addition, the treatment temperature can be controlled and the surface treatment can be performed for each type of steel.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 질화 표면 열처리 장치의 구성을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the plasma nitride surface heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 질화 표면 열처리 장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.2 is a view schematically showing a plasma nitride surface heat treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 플라즈마 질화 표면 열처리 장치(100)는 원통형 열처리로(111)와, 상기 열처리로(111)에 개폐 가능하도록 결합된 본체(112)와, 피처리물(P)이 배치되는 지그(114)를 구비한다.Plasma nitride surface heat treatment apparatus 100 according to the present invention is a cylindrical
열처리로(111)의 내부 분위기를 진공 상태로 만들기 위하여 진공 라인(115)이 본체(112)의 일측과 연결되어 있다. 지그(114) 상부에 피처리물이 셋팅되면, 본체(112) 내부는 진공 상태로 유지된다. 진공 라인(115a)은 본체(112)의 외부에 별도로 마련되는 진공 펌프(115)와 연결된다.The
열처리로(11)의 본체 내부가 진공 상태에서 플라즈마 질화 상태로 변환하기 위하여, 본체(12)의 일측에는 수소 가스와 혼합된 질소 가스를 공급하기 위한 가스 공급 라인(117)이 연결되어 있다. 또한, 플라즈마 상태의 질소 가스가 피열처리 대상인 제품(P)의 표면에 흡착될 수 있는 조건을 만들기 위하여, 고전압(약 500V)을 인가할 수 있는 전원공급부(116)가 열처리로(111)에 설치된다. 전원공급부(116)는 양극이 본체(112)에 접속되도록 그리고 음극이 피처리물이 셋팅되는 지그(114)의 일측에 접속되로록 설치된다. In order to convert the inside of the main body of the
열처리로(111) 내부에서 피열처리 피처리물(P)이 용이하게 셋팅될 수 있도록, 열처리로(111)의 본체(112)는 서포터(119)를 중심으로 회동가능한 암(119a)에 의하여 지지되며, 가열된 본체(112)의 온도를 낮추기 위한 쿨러를 구비한다.The
본 발명에 따른 플라즈마 열처리 장치(100)는 또한 전원 공급부(116)에서 공급되는 DC 전류가 피처리물(P)에 직접 흐르지 않은 상태에서 양이온 상태의 질소 가스가 피처리물(P)의 표면에 효과적으로 흡착되도록 열처리로의 벽과 피처리물 사이에 다공성 음극 스크린(170)을 구비한다. 상기 다공성 음극 스크린(170)의 상단부가 열처리로(111)의 커버에 고정되고, 하단부는 최하단에 위치하는 지그(114)에 인접하여 위치한다. In the plasma heat treatment apparatus 100 according to the present invention, the nitrogen gas in the cation state is formed on the surface of the workpiece P while the DC current supplied from the
다공성 음극 스크린(170)은 스테인레스 스틸 또는 비철 금속으로 제조되며, 표면에는 펀칭, 피어싱 등의 가공에 의하여 다수의 개구가 메쉬 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
다공성 음극 스크린(170)의 예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3a는 망상 전신 금속판(Expanded Metal)의 메탈라스형 스크린을 도시하는 평면도이고, 도 3b는 구멍의 형상이 원형인 타공식 스크린을 도시하는 평면도이며, 도 3c는 구멍의 형상이 장방형인 타공식 스크린을 도시하는 평면도이고, 도 3d는 메쉬 형상의 스크린을 도시하는 평면도이다.An example of
열처리로(111)의 주벽에는 양극 전압이 인가되고 다공성 음극 스크린(17)에는 음극 전압이 인가되어, 열처리로(111)의 주벽과 다공성 음극 스크린(170) 사이에 고전압의 음극 전위가 투사된다. 따라서, 피처리물(P)과 지그(114)는 부유 전위 속에 포위되며, 플라즈마가 생성되는 위치는 피처리물의 표면이 아니라 다공성 음극 스크린(170)에서 발생한다. An anode voltage is applied to the circumferential wall of the
도금되지 않은 강철(메쉬)과 같은 다공성 음극 스크린에서 플라즈마가 발생하고, 다공성 음극 스크린에서 발생된 플라즈마 에너지가 피처리물까지 전달되어 피처리물을 처리 온도까지 가열한다. 이 경우에, 플라즈마는 이온, 전자와 함께 피처리물과 접촉할 다른 활성 입자를 포함한다.Plasma is generated in a porous cathode screen, such as unplated steel (mesh), and plasma energy generated in the porous cathode screen is transferred to the workpiece to heat the workpiece to the treatment temperature. In this case, the plasma contains ions, electrons and other active particles that will come into contact with the workpiece.
도시된 실시예에서 소정 간격으로 이격된 다공성 음극 스크린(170)이 설치되어 있다. 다공성 음극 스크린(170)에 천공되는 개구는 원형, 삼각형, 사각형, 타원형 등의 형상을 가질 수 있으며, 그 직경은 특별히 제한받지 않는다.In the illustrated embodiment,
본 실시예에서와 같이, 다공성 음극 스크린(170)을 설치하면, 음극 강하에 의하여 가속되던 전자가 반대 음극 전기장의 영향으로 일정한 거리를 두고 진공에 서 이온화율을 증가시킬 수 있다. 또한, 이온화도나 가스의 음극 충돌에 의한 2차 전자 발생이 조장되므로, 전자들의 진동에 의하여 높은 전류 밀도가 나타나는 효과도 있다.As in this embodiment, by installing the
처리 가스가 열처리로(111)의 주벽과 다공성 음극 스크린(170) 사이에 설치된 공급관(비도시)을 통해 열처리로의 전체 내주변에 공급된다. 그 결과, 활성 입자가 다공성 음극 스크린의 메쉬를 통해서 지그(114) 상부에 배치된 모든 피처리물을 일정 시간 동안 플라즈마 에너지로 가열하여, 피처리물을 열표면 처리할 수 있다. The processing gas is supplied to the entire inner circumference of the heat treatment furnace through a supply pipe (not shown) provided between the circumferential wall of the
전술한 다공성 음극 스크린(170)을 이용하면, 지그(114) 상부에 복잡한 형상의 피처리물이 다수 배치되어 있더라도, 높은 음극 전위가 피처리물에 직접 인가되지 않기 때문에, 제품의 면조도가 향상된다. 또한, 다공성 음극 스크린(170)에서 발생된 플라즈마 열에너지가 피처리물에 직접 전달되기 때문에, 추가적인 열원을 필요로 하지 않는다. 보다 구체적으로 설명하면, 반응성이 없는 가스를 이용하여 열처리를 수행하는 일반적인 열처리 방식은 별도의 승온 장치를 필요로 하지만, 본 발명의 장치는 플라즈마 열에너지를 이용하므로, 일반적인 열처리 장치보다 단순화될 수 있으며, 그로 인하여 제조비가 저렴하게 되는 효과가 있다. 게다가, 승온 장치를 작동시키지 않으므로, 에너지 비용을 절감시킬 수 있다.By using the above-described
열표면 처리 속도를 증가시키기 위하여, 지그에 저전압(100V ~ 200V)을 인가하여, 다공성 음극 스크린에서 발생된 활성종 질소 가스가 피처리물의 양이온으로 활발하게 이동한다.In order to increase the thermal surface treatment rate, a low voltage (100 V to 200 V) is applied to the jig so that the active species nitrogen gas generated in the porous cathode screen actively moves to the cation of the workpiece.
따라서, 피처리물(P)의 표면에는 고전압 전류가 직접 흐르지 않는 상태에서 활성화된 질소의 양이온이 균일하게 부착된다. 그러므로, 제품(P)에 예리한 모서리 부분이 있는 경우, 평면부와 마찬가지로 균일한 두께로 질화처리된다.Therefore, the cations of the activated nitrogen are uniformly attached to the surface of the workpiece P in a state where a high voltage current does not flow directly. Therefore, when there is a sharp edge part in the product P, it is nitrided to a uniform thickness like the flat part.
특히, 본 발명에 따르면, 다공성 음극 스크린(170)에는 500 내지 700V의 전압이 인가되며, 한겹 이상의 다공성 음극 스크린을 일정 간격으로 유지하기 때문에, 진공 음극 방전 효과에 의하여 높은 열에너지가 발생하고, 피처리물(P)과 지그(114)는 부유 전위 속에 포위된다. 다공성 음극 스크린(170)에서 발생된 고온의 플라즈마 열에너지가 피처리물까지 전달되어, 피처리물을 열처리할 수 있다.In particular, according to the present invention, a voltage of 500 to 700V is applied to the
처리 가스가 열처리로(111)의 주벽과 다공성 음극 스크린(170) 사이에 설치된 공급관을 통해 열처리로의 전체 내주면에 공급된다. 그 결과, 활성 입자가 다공성 음극 스크린을 통해서 지그(117) 상부에 배치된 피처리물은 일정 시간 동안 플라즈마 입자와 지속적으로 접촉하게 된다. The processing gas is supplied to the entire inner circumferential surface of the heat treatment furnace through a supply pipe provided between the main wall of the
보다 구체적으로 설명하면, 처리 가스는 열처리로(111)의 주벽과 다공성 음극 스크린(170) 사이에서 다수의 공급관(비도시)을 통해 열처리로의 내부에 균일하게 분배된다. 활성 입자들이 한겹 이상의 다공성 음극 스크린(170)에 의해 동일한 음극 끼리 대면하여, 진공 음극 방전 효과가 극대화되면서, 높은 플라즈마 열에너지와 이온화율이 발생한다. 이로 인하여, 다공성 음극 스크린만을 설치하여도 별도의 승온 장치를 사용하지 않고 표면 처리 및 열처리를 수행할 수 있다.More specifically, the processing gas is uniformly distributed in the heat treatment furnace through a plurality of supply pipes (not shown) between the main wall of the
전술한 구성에 의하면, 복잡한 형상의 피처리물을 질화, 침탄, 침질 등과 같은 열표면 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 피처리물을 동시에 처리할 수 있 다. According to the above-described configuration, not only the surface-treatment such as nitriding, carburizing, or nitriding can be treated with a complicated shaped workpiece, but also a plurality of workpieces can be processed simultaneously.
또한, 본 발명에 따른 장치는 종래 표면 처리 공정에서의 단점을 해결하였다. 구체적으로 설명하면, 본 발명의 장치는 이온질화공정의 단점인 형상의 제약, 아크 발생, 온도 불균일, 긴 처리 시간 등의 문제점, 고가의 보조열원인 히터를 사용하는 것에 의한 생산 원가 상승 등의 문제점을 해결할 수 있다.The apparatus according to the invention also solves the disadvantages of conventional surface treatment processes. Specifically, the apparatus of the present invention has problems such as limitations in shape, arc generation, temperature unevenness, long processing time, etc., which are disadvantages of the ion nitriding process, and production cost increase by using a heater, which is an expensive auxiliary heat source. Can be solved.
본 발명의 장치는 피처리물을 단순하게 표면 처리하는 것이 아니라, 고온의 열을 이용하는 열표면 처리도 가능하다. 따라서, 몇몇 강철의 경우에, 적정 온도에서 질화 처리 속도가 증가하고, 표면으로부터 깊이 질화된다. The apparatus of the present invention can not only simply surface-treat the workpiece, but also thermal surface treatment using high temperature heat. Thus, in the case of some steels, the nitriding treatment rate increases at a suitable temperature and deeply nitrides from the surface.
본 발명의 장치는 피처리물을 열표면 처리를 할 수 있을 뿐만 아니라 음극 스크린에서 발생되는 플라즈마 열에너지를 이용하는 다목적 플라즈마 열처리 장치로서 적용될 수 있다. 대부분의 금속의 경우, 적정 온도에서 열표면 처리 속도가 증가하고, 표면으로부터 깊이 경화된다. 예를 들면, SKD11과 같은 합금강은 500℃, S45C와 같은 기계구조용 탄소강은 580℃, 스테인레스 스틸은 약 350℃에서 열표면처리가 단시간에 수행된다. 종래 냉벽면식 이온 질화 처리는 히터를 사용하지 않고, 고전압의 플라즈마를 제품에 직접 인가하여 최소 20시간 이상의 장시간 동안 질화 처리를 수행하였다. 또한, 최근에 가장 많이 사용되는 열벽면식 질화 장치는 노 내부에 보조열원으로서 히터를 사용하여 피처리물에 직접 고전압(500V 내지 800V)을 인가하여, 처리 시간을 크게 단축시켰다. 본 발명은 별도의 승온 장치를 사용하지 않으면서, 한겹 이상의 다공성 음극 스크린에 음극 방전을 이용하여 피처리물이 아닌 음극 스크린에 고전압을 인가하여, 피처리물에는 전혀 영향을 미치지 않고, 금속의 종류별로 처리 온도를 제어하여 표면 처리를 신속하게 수행할 수 있는 효과가 있다.The apparatus of the present invention can be applied as a multipurpose plasma heat treatment apparatus that can not only heat-treat an object to be treated but also utilize plasma thermal energy generated from a cathode screen. For most metals, the thermal surface treatment rate increases at a moderate temperature and hardens deeply from the surface. For example, an alloy steel such as SKD11 is subjected to thermal surface treatment in a short time at 500 ° C, mechanical structural carbon steel such as S45C at 580 ° C, and stainless steel at about 350 ° C. Conventional cold-wall ion nitridation treatment is applied to a high voltage plasma directly to the product without using a heater to perform the nitriding treatment for a long time of at least 20 hours. In addition, in recent years, the most frequently used thermal wall type nitriding apparatus has applied a high voltage (500V to 800V) directly to an object to be processed by using a heater as an auxiliary heat source inside the furnace, thereby greatly reducing the processing time. According to the present invention, a high voltage is applied to a cathode screen instead of an object by using a cathode discharge on at least one porous cathode screen without using a separate temperature raising device, and thus does not affect the object to be treated at all. By controlling the furnace treatment temperature there is an effect that can quickly perform the surface treatment.
또한, 본 발명에 따른 장치는 피처리물과 반응성 없는 가스 등을 사용하여 플라즈마를 발생시켜 열처리할 수 있으므로, 피처리물의 플라즈마 열처리에도 사용될 수 있다.In addition, the apparatus according to the present invention can be used for plasma heat treatment of the workpiece, since the plasma can be heat-treated by using a gas or the like which is not reactive with the workpiece.
본 발명을 상기 실시예를 참조하여 설명하였지만, 보호 받고자 하는 보호범위가 전술한 실시예에 의하여 한정되지 않는다. 본 발명의 보호 범위는 하기의 청구범위에 의하여 결정된다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the protection scope to be protected is not limited by the above embodiments. The protection scope of the present invention is determined by the following claims.
도 1은 종래 기술에 따른 열벽면식 플라즈마 질화 표면 열처리 장치를 도시하는 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a sectional view showing a thermal wall type plasma nitride surface heat treatment apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플라즈마 열처리 장치를 도시하는 단면도.2 is a cross-sectional view showing a plasma heat treatment apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 다공성 음극 스크린의 예를 도시하는 평면도로서, 도 3a는 망상 전신 금속판(Expanded Metal)의 메탈라스형 스크린을 도시하고, 도 3b는 구멍의 형상이 원형인 타공식 스크린을 도시하며, 도 3c는 구멍의 형상이 장방형인 타공식 스크린을 도시하고, 도 3d는 메쉬 형상의 스크린을 도시하는 도면.3 is a plan view showing an example of a porous cathode screen, FIG. 3A shows a metallased screen of expanded metal plate, FIG. 3B shows a perforated screen with a circular shape of a hole, and FIG. 3C shows a perforated screen in which the shape of the hole is rectangular, and FIG. 3D shows a mesh-shaped screen.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
111: 열처리로111: heat treatment furnace
116: 전원공급부116: power supply
117: 가스 공급 라인117: gas supply line
114: 지그114: jig
170: 다공성 음극 스크린170: porous cathode screen
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090023990A KR20100105128A (en) | 2009-03-20 | 2009-03-20 | Muliti-purpose plasma heat-treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090023990A KR20100105128A (en) | 2009-03-20 | 2009-03-20 | Muliti-purpose plasma heat-treatment apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100105128A true KR20100105128A (en) | 2010-09-29 |
Family
ID=43009303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090023990A Ceased KR20100105128A (en) | 2009-03-20 | 2009-03-20 | Muliti-purpose plasma heat-treatment apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20100105128A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101594276B1 (en) | 2015-06-19 | 2016-02-16 | 경성산업(주) | A strut of fixation jig |
KR101626830B1 (en) | 2015-10-28 | 2016-06-02 | 경성산업(주) | Base tray system |
KR101641604B1 (en) | 2015-06-22 | 2016-07-21 | 경성산업(주) | Metal band cooling apparatus |
-
2009
- 2009-03-20 KR KR1020090023990A patent/KR20100105128A/en not_active Ceased
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101594276B1 (en) | 2015-06-19 | 2016-02-16 | 경성산업(주) | A strut of fixation jig |
KR101641604B1 (en) | 2015-06-22 | 2016-07-21 | 경성산업(주) | Metal band cooling apparatus |
KR101626830B1 (en) | 2015-10-28 | 2016-06-02 | 경성산업(주) | Base tray system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3318336B2 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR TREATING ARTICLES BY REACTION SUPPORTING DC ARC DISCHARGE | |
EP0797838B1 (en) | Method and apparatus for plasma processing | |
CN1063128A (en) | Utilize the method for material depositing treatment metal and realize the vaporizer of this method | |
JP2010053431A (en) | Vacuum carburizing method and vacuum carburizing device | |
KR20100105128A (en) | Muliti-purpose plasma heat-treatment apparatus | |
MXPA00010282A (en) | Device and method for treating electroconductive endless material. | |
JP6696991B2 (en) | Plasma process and reactor for thermochemical treatment of the surface of metal pieces | |
WO2019087732A1 (en) | Carburization device | |
CN103122444A (en) | Novel ion nitriding furnace with hot air circulation function | |
Janosi et al. | Controlled hollow cathode effect: new possibilities for heating low-pressure furnaces | |
CN201082898Y (en) | Vacuum surface strengthening device | |
KR101603787B1 (en) | Apparatus and method for surface treatment | |
KR20100105141A (en) | Plasma nitrifying surface heat-treatment apparatus including auxiliary electrodes | |
Ichiki et al. | Improvement of compact electron-beam-excited plasma source for increased producible plasma density | |
JPS6121308B2 (en) | ||
JPS6134505B2 (en) | ||
JPS6442564A (en) | Ion carburizing furnace | |
CA2207273C (en) | Method and apparatus for plasma processing | |
EP3690077A1 (en) | Carburizing device | |
UA129414C2 (en) | DEVICE FOR ION THERMOCHEMICAL TREATMENT OF TUBULAR PARTS | |
RU2277592C2 (en) | Method for bright quenching of articles in glow discharge with effect of hollow cathode | |
JP2011035248A (en) | Cvd device | |
RU2175817C1 (en) | Facility for chemical heat treatment of metal articles in non-self-maintained discharge | |
JPH03120384A (en) | Heat treatment in vacuum | |
JP2010132955A (en) | Substrate treatment apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20090320 |
|
PA0201 | Request for examination | ||
PG1501 | Laying open of application | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20110323 Patent event code: PE09021S01D |
|
E601 | Decision to refuse application | ||
PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20111101 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20110323 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |