[发明专利]一种钛合金离子渗氮方法

权利要求书

1.一种钛合金离子渗氮方法，其特征在于，其包括将钛合金工件置于等离子氮化炉中，通入渗氮气体，控制渗氮电压为500-700V，控制等离子氮化炉内的温度缓慢升至750-950℃，气压为500-1500Pa，保温得到所需的渗层厚度；所述渗氮气体包括含氮气体、氢气、氩气和催渗剂，所述催渗剂包括稀土氧化物、含氧气体和含碳气体中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，所述渗氮气体含有如下体积百分含量的组分：氢气5-50％，氩气10-30％，催渗剂0.5-40％，余量为含氮气体；

优选的，所述渗氮气体含有如下体积百分含量的组分：氢气5-50％，氩气10-30％，稀土氧化物0-10％，含氧气体1-40％，余量为含氮气体；

优选的，所述渗氮气体含有如下体积百分含量的组分：氢气5-50％，氩气10-30％，稀土氧化物0.5-10％，含氧气体0-40％，含碳气体1-40％，余量为含氮气体；

优选的，所述渗氮气体含有如下体积百分含量的组分：氢气5-50％，氩气10-30％，稀土氧化物0.5-10％，含氧气体1-40％，含碳气体0-40％，余量为含氮气体；

优选的，所述渗氮气体含有如下体积百分含量的组分：氢气5-50％，氩气10-30％，稀土氧化物0.5-10％，含氧气体1-40％，含碳气体1-40％，余量为含氮气体。

3.根据权利要求1或2所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，所述稀土氧化物为氧化钇、氧化铈、氧化镧中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，通入离子氮化炉中的所述稀土氧化物为溶于有机溶剂中的稀土饱和溶液，所述渗氮气体中所述稀土氧化物所占的体积百分比为稀土饱和溶液在离子氮化炉中挥发后的体积百分比；

优选的，所述有机溶剂为无水乙醇。

5.根据权利要求1或2所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，所述含氧气体为CO₂、N₂O和O₂中的至少一种。

6.根据权利要求2所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，所述含碳气体为甲烷、乙炔、丙烷和天然气中的至少一种。

7.根据权利要求2所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，所述含氮气体为氮气和氨气中的至少一种。

8.根据权利要求2所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，将工件置于等离子氮化炉中后，先抽真空，再通入氢气和氩气比例为1:3-3:1的气体进行溅射清洗，溅射清洗后再通入渗氮气体。

9.根据权利要求8所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，将工件除油除锈清洗，烘干后放入离子氮化炉内，抽真空至等离子氮化炉真空度为5Pa以下。

10.根据权利要求8所述的钛合金离子渗氮方法，其特征在于，所述溅射清洗的气压为30-100Pa，电压为500-1000V，溅射清洗的时间为30-60min。