[发明专利]复合强化CSS‑42L轴承钢及其齿轮以及它们的超低温离子注入复合强化方法

权利要求书

1.一种轴承钢的强化方法，包括如下步骤：

(1)采用气体离子束对轴承钢进行清洗；

(2)采用低能大束流气体离子对经步骤(1)处理后的所述轴承钢进行离子轰击热处理；

(3)采用离子注入方法，向经步骤(2)处理后的所述轴承钢的表面交替注入气体离子和金属离子；同时，采用液氮对所述轴承钢进行深冷强化处理，至此即实现对所述轴承钢的强化。

2.根据权利要求1所述的强化方法，其特征在于：所述轴承钢为CSS-42L轴承钢。

3.根据权利要求1或2所述的强化方法，其特征在于：步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)均在真空度为1.8×10^-4Pa～3.0×10^-3Pa的条件下进行。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的强化方法，其特征在于：步骤(1)中，所述气体离子束采用氩气源；

所述气体离子束的引出电压为1～2kV；

所述清洗的时间为10～20分钟。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的强化方法，其特征在于：步骤(2)中，所述离子轰击热处理的条件如下：

所述大束流离子采用的离子源为氩气或氮气；

轰击电压为0.1～1kV；

轰击束流为0.05～0.1A；

时间为1～3小时。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的强化方法，其特征在于：步骤(2)中，所述离子轰击热处理的同时，向所述轴承钢施加正偏压或负偏压。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的强化方法，其特征在于：步骤(3)中，所述气体离子为氮离子；

注入所述气体离子的条件如下：

注入能量为70KeV～100KeV；

注入剂量为2.0×10¹⁷ions/cm²～4.0×10¹⁷ions/cm²；

所述金属离子为锆离子、钛离子、钽离子、铬离子或钼离子；

注入所述金属离子的条件如下：

注入能量为40KeV～50KeV；

注入剂量为1.2×10¹⁷ions/cm²～4.5×10¹⁷ions/cm²。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的强化方法，其特征在于：步骤(3)中，采用液氮冷却注入终端装置冷却所述轴承钢。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的强化方法，其特征在于：步骤(1)之前，所述方法还包括对所述轴承钢依次进行如下处理的步骤：

去油脂步骤、去锈点步骤、去杂质步骤、去有机物残留步骤和超声清洗。

10.权利要求1-9中任一项所述强化方法得到的复合强化轴承钢或复合强化齿轮。