[发明专利]一种低电流辉光和高电流弧光等离子体组合渗氮方法

权利要求书

1.一种低电流辉光和高电流弧光等离子体组合渗氮方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将试样打磨，并进一步抛光至镜面状态，在丙酮或酒精溶液中清洗干净并烘干；

S2：试样装载入辉光和弧光等离子体组合渗氮设备内，打开真空泵，抽真空至5.0×10^-2Pa；

S3：电阻加热开启，炉温升温至渗氮所需温度400～550℃；

S4：通入氩气，加电压700-800V，电离氩气形成辉光等离子体清洗试样表面，去除材料表面的氧化物等杂质，激活材料表面；

S5：接着利用柱弧源产生的弧光等离子体中的电子流电离氩气，进行二次激活，电弧源弧靶电流为100～200A；

S6：通入含氮的气体，电离产生氮离子，利用形成的氮离子进行渗氮；

S7：试样随炉冷却。

2.如权利要求1所述的一种低电流辉光和高电流弧光等离子体组合渗氮方法，其特征在于，所述步骤S1中试样为不锈钢、工具钢、高速钢、轴承钢中的任意一种。

3.如权利要求1所述的一种低电流辉光和高电流弧光等离子体组合渗氮方法，其特征在于，所述步骤S2中的辉光和弧光等离子体组合渗氮设备包括炉体、三维旋转试样架、阴极蒸发源、电弧源、电弧屏蔽罩、电子收集器，所述三维旋转试样架位于所述炉体内，用于放置待处理试样，所述阴极蒸发源设于所述三维旋转试样架两侧，所述电弧源设于所述三维旋转试样架一端，所述电子收集器设于所述三维旋转试样架另一端的炉体内壁上，所述电弧屏蔽罩位于所述电弧源与所述三维旋转试样架之间。

4.如权利要求1所述的一种低电流辉光和高电流弧光等离子体组合渗氮方法，其特征在于，所述步骤S5中电弧源为柱弧源或平面电弧源，靶材为钛靶。

5.如权利要求1所述的一种低电流辉光和高电流弧光等离子体组合渗氮方法，其特征在于，所述步骤S6的渗氮过程中电弧源的弧靶电流为100～200A，渗氮气压为1～3Pa。

6.如权利要求1所述的一种低电流辉光和高电流弧光等离子体组合渗氮方法，其特征在于，所述步骤S5的渗氮过程中试样接负偏压300～500V。

7.如权利要求1所述的一种低电流辉光和高电流弧光等离子体组合渗氮方法，其特征在于，所述步骤S6中含氮的气体为氮气、氮气/氨气的组合气体、氮气/氨气/氢气的组合气体中的任意一种。