[发明专利]一种具有高抗接触疲劳性能的20Cr2Ni4A渗碳钢及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高抗接触疲劳性能的20Cr2Ni4A渗碳钢的制备方法，包括以下步骤：

对20Cr2Ni4A钢进行离子注入预处理，得到预处理钢材料；

对所述预处理钢材料进行真空渗碳热处理，得到渗碳钢材料；

对所述渗碳钢材料进行离子注入后处理，得到具有高抗接触疲劳性能的20Cr2Ni4A渗碳钢；

其中，所述离子注入预处理采用的注入元素为稀土金属元素，所述离子注入后处理采用的注入元素为过渡金属元素Ti+Cr；所述离子注入后处理包括依次进行的Ti离子注入和Cr离子注入；操作条件包括：真空度为3.5×10^-3Pa，注入温度为15～35℃；Ti的注入能量为105keV，Ti的注入剂量为2×10¹⁷ions/cm²；Cr的注入能量为105keV，Cr的注入剂量为2×10¹⁷ions/cm²。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子注入预处理采用的注入元素为La或Y。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述离子注入预处理的操作条件包括：真空度为3.5×10^-3Pa，注入温度为15～35℃；La的注入能量为100keV，La的注入剂量为2×10¹⁷ions/cm²；Y的注入能量为105keV，Y的注入剂量为2×10¹⁷ions/cm²。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空渗碳热处理包括依次进行的渗碳处理、第一回火、油淬火和第二回火。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述渗碳处理在碳势为1.2％、温度为920℃、真空度为1×10^-5Pa的条件下进行，所述渗碳处理的时间为5h；所述渗碳处理过程中交替脉冲注入C₂H₂和N₂，以脉冲一次C₂H₂和脉冲一次N₂记为1个脉冲循环，共计进行25个脉冲循环。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述第一回火的温度为650℃，时间为3h；所述油淬火的温度为820℃；所述第二回火的温度为180℃，时间为3h。

7.权利要求1～6任一项所述制备方法制备得到的具有高抗接触疲劳性能的20Cr2Ni4A渗碳钢。