[发明专利]一种在模具钢表面制备复合渗氮层的方法

权利要求书

1.一种在模具钢表面制备复合渗氮层的方法，其特征在于：

A、脉冲电路和气体准备：采用电压为1-6kV、电容为800-1500μF、电感为30-60μH、频率为1-6Hz的脉冲电路；气体采用可燃性气体：丙烷、氧气、空气构成的混合气体；

B、安装：将模具钢固定在可移动的工作平台上；

C、气体燃烧爆炸：先向脉冲高压爆炸装置中的爆炸腔室通入空气，随后按比例1:2~1:6通入丙烷与氧气，丙烷流量为0.5-20 l/min，氧气流量为1-50 l/min，并启动点火装置，丙烷、氧气、空气构成的混合气体燃烧发生爆炸，形成爆炸焰流；

D、高压放电：启动电源，施加电压为1-6kV、脉冲频率为1-6Hz的高压电，使模具钢与电极间发生脉冲放电；

E、表面改性层制备：根据模具钢的形状，在X,Y,Z三维尺度上移动工作平台，保持爆炸腔室的腔口与模具钢需要渗氮的表面距离为20-200mm，设定工作平台的移动速度为1-50mm/s，在模具钢表面获得厚度均匀的马氏体细晶改性层，马氏体细晶改性层的厚度为10-100μm；

F、渗氮前处理：将脉冲高压爆炸处理后的模具钢表面轻微打磨表层，打磨掉的厚度为0.009mm-0.012mm，使模具钢的表面平整，再使用酒精清洁干净模具钢的表面；

G、气体渗氮：将模具钢放入渗氮炉中，密封并向渗氮炉内通入纯氨气，氨气流量为500-2000l/h，渗氮的保温温度为400-600℃，保温时间为0-72h，炉压为20-50mm/H₂O，炉温冷却至150℃以下出炉，炉内保持正压，最终在模具钢经脉冲高压爆炸处理后的表面获得复合渗氮层。