[发明专利]一种碳钢储罐内壁Cr2

权利要求书

1.一种碳钢储罐内壁Cr₂N耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1：采用氩离子辐照源对钢进行辐照，辐照过程中靶室呈真空状态，温度为500℃～550℃，离子辐照剂量为5×10¹⁸～2×10¹⁹ions/cm²；

步骤2：对碳钢储罐内壁进行双辉等离子渗Cr合金化处理，所述双辉等离子渗Cr合金化处理后形成Cr合金层；

步骤3：对钢储罐内壁的Cr合金层进行活性屏离子氮化处理，制得Cr₂N涂层。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1之前还包括对碳钢储罐内壁进行等离子轰击预处理。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对碳钢储罐内壁进行双辉等离子渗Cr合金化处理后，碳钢储罐内壁Cr合金层厚度为40μm～60μm。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳钢所选用的为Q235碳钢。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1中双辉等离子渗Cr合金化处理采用的是源极溅射，所选用的靶材为纯Cr筒，纯Cr筒壁厚为5mm。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Cr筒壁上进行Cr合金加工，加工出等距排列直径为3mm，孔距为5mm的通孔。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体过程如下：

S1：将碳钢储罐装入双辉等离子表面处理炉中并与工件电极相连；

S2：将纯Cr筒置于碳钢储罐内部，并与储罐内壁保持20mm间距，将Cr筒与源极电极相连；

S3：抽真空至本底真空度为10^-3Pa后，通入氩气；

S4：采用氩离子辐照源对钢进行辐照，辐照过程中靶室呈真空状态，温度为500℃～550℃，离子辐照剂量为5×10¹⁸～2×10¹⁹ions/cm²；

S5：开启工件电极电源，对碳钢储罐内壁进行等离子轰击预处理，所述等离子轰击预处理所设置的工艺参数为：工件电极电压为650V，氩气气压为30Pa，处理温度为600℃，处理时间为1h；

S6：开启源极电极电源并调整工件电极电源，对碳钢储罐内壁进行双辉等离子渗Cr合金化处理，所述双辉等离子渗Cr合金化处理所设置的工艺参数为：源极电极电压为1100V-1200V，工件极电压为700V-800V，氩气气压为50Pa，源极与工件极间距为20mm，处理温度为900℃-1000℃，处理时间为3h-6h；

S7：通入氮气，调整源极电极和工件电极电源，对碳钢储罐内壁进行活性屏离子氮化处理，所述活性屏离子氮化处理所设置的工艺参数为：活性屏电压为700V-800V，工件极电压为500V-600V，氮气与氩气比例为2：1，氮氩混合气体气压为100Pa，源极与工件极间距为20mm，处理温度为750℃，处理时间为12h-18h。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S5中源极电极电压为1200V，工件极电压为700V，处理温度为900℃，处理时间为6h。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S6中活性屏电压为700V，工件极电压为600V，处理时间为18h。

10.一种碳钢储罐内壁Cr₂N耐蚀涂层，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。