[发明专利]多弧离子镀铝+加弧辉光渗铬+反冲离子注入制备Fe‑Al‑Cr合金层

权利要求书

1.多弧离子镀铝+加弧辉光渗铬+反冲离子注入制备Fe-Al-Cr合金层的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1：首先对钢材表面进行表面预处理，经超声清洗后烘干；

步骤2：采用多弧离子镀技术镀Al；

步骤3：采用加弧辉光技术渗Cr；

步骤4：采用反冲离子注入技术轰击材料表面的薄膜。

2.根据权利要求1所述的制备Fe-Al-Cr合金层的方法，步骤1中所述的表面预处理为对钢材进行研磨和抛光处理，使其表面粗糙度Ra达到0.5～2μm，超声时间为30min。

3.根据权利要求1所述的制备Fe-Al-Cr合金层的方法，步骤2中采用多弧离子镀技术在普通钢材表面镀Al，其中靶材为99.99％Al，具体选用的工艺参数是：Ar气流量：25～35SCCM，工作气压：0.4～0.6Pa，靶源电流：50～60A，基体负偏压：-45～-25V，沉积温度：100～150℃，沉积时间：20～40min，沉积速率：0.2～0.4μm/min。

4.根据权利要求1所述的制备Fe-Al-Cr合金层的方法，步骤3中采用加弧辉光技术在步骤2中所得的多弧离子镀Al层外表面再进行渗Cr处理，其中靶材为99.99％Cr；具体选用的工艺参数是：Ar气气压：25～45Pa，电弧电流：60～80A，极间距：100～140mm，偏压：500～700V，温度：800～900℃，工作时间60～100min。

5.根据权利要求1所述的制备Fe-Al-Cr合金层的方法，步骤4中采用反冲离子注入技术对上述制备所得的镀Al和渗Cr层进行轰击，具体选用的工艺参数是：离子能量：150～200keV，束流1～5mA，注入时间20～40min。

6.采用多弧离子镀铝+加弧辉光渗铬+反冲离子注入制备所得的Fe-Al-Cr合金层，其特征在于，采用权利要求1～5任一项制备Fe-Al-Cr合金层的方法制备，合金层内各合金元素沿截面方面均匀分布，形成包含Fe₂AlCr、Fe₃Al、FeAl、Cr₂₃C₆的具有高硬度、高强度的化合物相。