[发明专利]一种预氧化、离子渗氮、离子氮氧共渗三步复合表面改性处理方法

权利要求书

1.一种预氧化、离子渗氮、离子氮氧共渗三步复合表面改性处理方法，其特征是：包括以下步骤：

(1)将原始态钢加工切割成试样；

(2)将试样进行调质处理，打磨处理后在有机溶剂中进行超声清洗、烘干；

(3)将试样置于离子氮化炉中，抽真空至10Pa以下，通入氢气溅射30min，炉内压力保持300Pa；关闭氢气，先后进行预氧化、离子渗氮和离子氮氧共渗三步表面处理，离子渗氮和离子氮氧共渗两种表面处理的保温时间共4h，处理完成后冷却至室温，

原始态钢为优质碳素结构钢的一种，

所述的步骤(3)中预氧化表面处理具体操作为：将炉温升高到300℃，通入空气流量为3L/min，炉内压力设为自由压，预氧化45min，

所述的步骤(3)中离子渗氮表面处理具体操作为：采用氮气和氢气混合气体，氮气与氢气的流量分别为200ml/min和600ml/min，气体压力保持在400Pa，温度为550℃，时间为1～3h，

所述的步骤(3)中离子氮氧共渗表面处理具体操作为：采用氮气、氢气和空气混合气体，氮气、氢气和空气的流量分别为200ml/min、600ml/min和200ml/min，气体压力保持在400Pa，温度为550℃，时间为3～1h。

2.根据权利要求1所述的一种预氧化、离子渗氮、离子氮氧共渗三步复合表面改性处理方法，其特征是：所述的步骤(1)中原始态钢优选45钢，试样尺寸为10mm×10mm×5mm。

3.根据权利要求1所述的一种预氧化、离子渗氮、离子氮氧共渗三步复合表面改性处理方法，其特征是：所述的步骤(2)中调质处理为先升温至840℃保温7.5min，水冷至室温，再升温至560℃保温30min，空冷至室温。

4.根据权利要求1所述的一种预氧化、离子渗氮、离子氮氧共渗三步复合表面改性处理方法，其特征是：所述的步骤(2)中打磨处理为将试样分别用500#～2000#的SiC砂纸进行打磨至镜面，在有机溶剂中进行超声清洗为试样浸泡于20ml的无水乙醇中进行超声波清洗15min。

5.根据权利要求1所述的一种预氧化、离子渗氮、离子氮氧共渗三步复合表面改性处理方法，其特征是：所述的步骤(3)中氢气溅射的氢气流量为500ml/min，冷却方式为随炉冷却，冷却后采用DMI-3000M型光学金相显微镜观察截面显微组织，并测量化合物层厚度。

6.采用权利要求1所述的一种预氧化、离子渗氮、离子氮氧共渗三步复合表面改性处理方法，其特征是：处理后的试样表层获得优异的化合物层厚度。