[发明专利]一种快速离子渗氮方法

摘要

本发明涉及一种快速离子渗氮方法，包括以下步骤：将原始态钢加工切割成试样；将试样先后进行调质处理和打磨处理，打磨处理后在有机溶剂中进行超声清洗、吹干；将试样进行喷砂处理，喷砂处理后在有机溶剂中进行超声清洗、吹干；将试样置于离子氮化炉中，通入氢气溅射，进行离子渗氮表面处理，试样冷却至室温。本发明的有益效果是：克服了离子渗氮渗层薄、渗氮效率低的缺点，喷砂处理时，砂粒在气流的作用下，不断冲击试样表面，使得试样表层产生塑性变形，引起位错等一系列表面缺陷；操作流程简单便捷，能够在短时间内提高渗氮速率与渗层厚度，具有高效、节能的优势。

主权项

1.一种快速离子渗氮方法，其特征是：包括以下步骤：(1)将原始态钢加工切割成试样；(2)将试样先后进行调质处理和打磨处理，打磨处理后在有机溶剂中进行超声清洗、吹干；(3)将试样进行喷砂处理，喷砂处理后在有机溶剂中进行超声清洗、吹干；(4)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，氢气流量为500ml/min；将炉温升高到510℃，进行离子渗氮表面处理，保温时间为4h，保温结束后，试样冷却至室温；所述的步骤(1)中原始态钢为45钢，试样尺寸为10mm×10mm×10mm；所述的步骤(2)中调质处理为先升温至840℃保温12min，水冷至室温，再升温至580℃保温30min，空冷至室温；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，打磨处理后试样浸泡于无水乙醇中进行超声清洗15min；所述的步骤(3)中喷砂处理为试样用46目棕刚玉砂进行喷砂，喷砂时试样与喷嘴之间的距离为5cm，角度呈45°，喷砂处理时间为<30min，喷砂处理后试样浸泡于无水乙醇中进行超声波清洗15min；所述的步骤(4)中离子渗氮处理具体操作为：采用氢气和氮气混合气体，氮气与氢气的流量分别为200ml/min和600ml/min，气体压力保持在400Pa；所述的步骤(4)中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。