[发明专利]一种氮弧原位冶金预铺设氮化物实现钢表面增氮的方法

摘要

本发明涉及材料表面处理领域，具体为一种采用氮弧原位冶金预铺设氮化物实现钢表面增氮的方法，将混合好的氮化物合金粉末铺设在待处理的钢母材表面上，然后用氮弧加热熔化氮化物合金粉末与部分母材，通过电弧的电磁搅拌和焊枪的摆动对熔池进行搅拌，使氮化物合金粉末中的合金元素与熔化的母材充分熔炼混合，熔池冷却凝固即可在钢表面形成高氮钢层。本发明制备高氮钢层的厚度根据需要能达到几毫米甚至厘米级。该高氮钢层可获得超高氮含量，远远大于常规表面增氮处理所能获得的最大含氮量。

主权项

一种氮弧原位冶金预铺设氮化物实现钢表面增氮的方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤1，根据目标高氮钢层中的合金成分，得到合金元素i与铁元素的成分比α:β；确定单位面积上熔入熔池的作为铺粉原料的合金粉末质量m合金粉末与单位面积上熔入熔池的母材质量m铁基材比为α:β；步骤2，根据m合金粉末:m铁基材＝α:β，得出高氮钢层的熔合比步骤3，根据公式h＝B×Ψ,确定熔入高氮钢层的铁基材的厚度h，其中，B为目标高氮钢层的厚度,Ψ为高氮钢层的熔合比；根据公式确定合金粉末层厚度Hf，其中，K为合金粉末层熔化凝固成固体块的厚度减少系数；步骤4，启动焊接装置，采用焊接电流I和焊接速率v，以厚度为h的铁基材为母材，对厚度为Hf的氮化物合金粉末进行堆焊，获得目标厚度的高氮钢层。