[發(fā)明專利]一種鋼材表面無氫復(fù)合改性層的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810176725.4
• 申請日: 2018-03-03
• 公開（公告）號: CN108330432B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姬壽長;李爭顯;王彥鋒;暢晨陽;李宏戰(zhàn);王浩楠
• 申請（專利權(quán)）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: C23C12/00
• 分類號: C23C12/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種鋼材表面無氫復(fù)合改性層的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、預(yù)處理：對鋼基工件的表面進(jìn)行預(yù)處理；

步驟二、滲鈦：將步驟一中經(jīng)預(yù)處理后的鋼基工件置于雙層輝光等離子滲金屬設(shè)備的真空室的工件極載物臺上，以純鈦板為源極，所述鋼基工件為工作極，所述純鈦板與鋼基工件之間的距離為10mm~20mm，然后預(yù)抽真空至1×10^-2Pa～9×10^-2Pa，加熱所述鋼基工件的溫度至300℃~500℃，保溫1min~20min，再向爐內(nèi)通入氬氣，調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣壓至1Pa～50Pa，源極的加載電壓為600V~900V，工作極的加載電壓為300V~600V，繼續(xù)加熱鋼基工件的溫度至600℃~900℃，輝光等離子濺射純鈦板，在鋼基工件進(jìn)行滲鈦；

步驟三、滲碳：待步驟二中滲鈦結(jié)束后，將源極更換為高純石墨，調(diào)節(jié)高純石墨與鋼基工件之間的距離為10mm~20mm，預(yù)抽真空至1×10^-2Pa～9×10^-2Pa，加熱鋼基工件至500℃~600℃，保溫時間1min~20min，通入Ar氣，調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣壓至10Pa～200Pa，源極的加載電壓為800V~1200V，工件極的加載電壓為350V~700V，繼續(xù)加熱鋼基工件的溫度至700℃~1100℃，進(jìn)行輝光等離子濺射高純石墨，對鋼基工件進(jìn)行滲碳，滲碳結(jié)束后停止加熱鋼基工件，調(diào)節(jié)源極的電壓至500V～1000V，在鋼基工件沉積1min~100min形成碳沉積層，最終在鋼基工件的表面形成無氫復(fù)合改性層；所述高純石墨的含碳量大于99.99wt%；

步驟三中所述高純石墨與鋼基工件之間的距離等于步驟二中所述純鈦板與鋼基工件之間的距離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼材表面無氫復(fù)合改性層的制備方法，其特征在于，步驟一中所述預(yù)處理包括酸洗、機(jī)械拋光、除油清洗和烘干處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼材表面無氫復(fù)合改性層的制備方法，其特征在于，步驟二中滲鈦和步驟三中的滲碳的時間均為1h~10h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼材表面無氫復(fù)合改性層的制備方法，其特征在于，步驟三中所述碳沉積層的層厚為1μm~50μm。