[發(fā)明專利]一種離子氮化表面改性的鋼制攪拌摩擦焊攪拌頭的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710145098.3
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106947937A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王守晶;潘明明;劉爽
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧石油化工大學(xué)
• 主分類號: C23C8/38
• 分類號: C23C8/38;C23C8/02;C21D9/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司21100
• 代理人: 姜婷婷

1.一種離子氮化表面改性的鋼制攪拌摩擦焊攪拌頭的制備方法，其特征在于包括下述步驟：

首先對鋼制攪拌摩擦焊攪拌頭進行真空淬火和回火熱處理，獲得具有較高韌性的回火基體組織和真空熱處理后無氧化脫碳的光亮表面；然后對攪拌頭進行離子氮化表面改性處理，將攪拌頭安放在離子氮化爐中，選用氨氣作為氣源，氨氣流量0.5L/min~0.6L/min，爐內(nèi)壓力350Pa~450Pa，電壓在400~650V，氮化溫度為520℃~560℃，氮化時間為2h~5h；攪拌頭經(jīng)過離子氮化表面改性處理后冷卻至室溫出爐，得表面具有離子氮化層的鋼制攪拌摩擦焊攪拌頭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子氮化表面改性的鋼制攪拌摩擦焊攪拌頭的制備方法，其特征在于離子氮化層的力學(xué)性能：具有900~1100HV硬度，摩擦系數(shù)為0.45左右，且離子氮化層呈現(xiàn)理想的硬度梯度分布。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子氮化表面改性的鋼制攪拌摩擦焊攪拌頭的制備方法，其特征在于所述的離子氮化層包括表層小于10μm厚度的白亮化合物層，次表層形成50~250μm厚的氮擴散層；或者在表層獲得50~250μm厚的氮擴散層但無白亮化合物層的氮化層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種離子氮化表面改性的鋼制攪拌摩擦焊攪拌頭的制備方法，其特征在于所述的化合物層顯微組織包括γ′相(Fe₄N)，所述的氮擴散層顯微組織包括ε相(Fe₃N)、γ′相(Fe₄N)和少量α-Fe。