[发明专利]一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法

权利要求书

1.一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法，其特征在于：其包括以下步骤：

1)将表面洁净、干燥的不锈钢置于渗碳炉中的阴极盘上，渗碳炉内抽真空处理，并用氢气清洗炉膛2-3次，清洗完成后，重新将渗碳炉内压力抽至50Pa以下；

2)在阴极盘和炉膛内壁之间施加直流脉冲电压，并充入氩气使渗碳炉内的压力为100～200Pa，辉光放电去除不锈钢表面氧化膜，辉光放电过程中，不锈钢温度也同时上升；

3)当不锈钢温度升至渗碳温度时，关闭氩气源，通入含碳还原性气体至渗碳炉内压力为300～450Pa进行渗碳，渗碳过程中的直流脉冲电压为650～800V，渗碳炉内气压为300～450Pa，渗碳温度为350～500℃，保温6～20小时，保温结束后关闭碳源，继续保持渗碳炉内气压和渗碳温度不变并维持2～4小时，完成后关闭电压；

4)将渗碳炉内剩余的气体抽出，并向炉膛内充入保护气体进行冷却；

5)将上述步骤4)得到的不锈钢浸入50～100℃的腐蚀溶液中，浸泡2～4h去除不锈钢表面因渗碳生成的不耐腐蚀层，所述腐蚀溶液由H₂SO₄、KMnO₄、H₃PO₄和H₂O按一定比例混合而成。

2.根据权利要求1所述的一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法，其特征在于：所述不锈钢为奥氏体不锈钢。

3.根据权利要求1所述的一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法，其特征在于：所述步骤3)，所述含碳还原性气体为氢气和甲烷的混合气。

4.根据权利要求3所述的一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法，其特征在于：所述氢气和甲烷的流量比为600:1～20。

5.根据权利要求1所述的一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法，其特征在于：所述步骤3)，渗碳后得到的不锈钢的渗碳层厚度为10～100μm。

6.根据权利要求1所述的一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法，其特征在于：所述步骤4)，所述保护气体为氮气。

7.根据权利要求1所述的一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法，其特征在于：所述步骤4)，当不锈钢冷却到200℃以下时，将不锈钢从渗碳炉内取出，自然冷却。

8.根据权利要求1所述的一种提高不锈钢表面硬度和耐蚀性的辉光离子渗碳法，其特征在于：所述步骤5)的腐蚀溶液中，H₂SO₄的浓度为10～40%，KMnO₄的浓度为1～5%，H₃PO₄的浓度为10～20%。