[发明专利]Cr4Mo4V钢轴承碳氮等离子体基离子升温注渗方法

权利要求书

1.Cr₄Mo₄V钢轴承碳氮等离子体基离子升温注渗方法，其特征在于Cr₄Mo₄V钢轴承碳氮等离子体基离子升温注渗方法如下：一、超声清洗：将Cr₄Mo₄V钢轴承放入纯度为99.9％以上的丙酮溶液中在超声频率为40kHz的条件下超声清洗两次，每次超声清洗时间为8min～15min；二、预溅射处理：将经过步骤一处理的Cr₄Mo₄V钢轴承放到真空室试样台上，抽真空至真空度为1.0×10^-4Pa～1.0×10^-3Pa，升高温度至300℃～400℃，然后在工作气压为5Pa～10Pa、射频功率为0.8kW～2kW、电压为500V～700V、电流为0.2mA/cm²～0.5mA/cm²的条件下，调节射频功率，使产生的氩气等离子浓度为1.0×10⁹/cm³～1.0×10¹⁰/cm³，进行预溅射清洗10min～30min；三、碳、氮离子注入：在经过步骤二处理的Cr₄Mo₄V钢轴承缓慢绕自身轴线匀速旋转的同时，将纯度为99.999at％的氮气和纯度为99.999at％的甲烷同时通入到真空室中，在甲烷与氮气分压比为1∶30～5、总气压为0.5Pa～1.5Pa的条件下，采用射频功率为300W～500W的射频激发等离子体，使碳氮等离子体密度为1.0×10⁹/cm³～1.0×10¹⁰/cm³，然后在注入电压为30kV～50kV、注入电流密度为30A/cm²～100A/cm²的条件下处理Cr₄Mo₄V钢轴承4～10小时，然后将Cr₄Mo₄V钢轴承冷却至室温；四、二次氮离子注入：将经过步骤三处理的Cr₄Mo₄V钢轴承在气源采用纯度为99.999at％的氮气、气压为0.08Pa～0.2Pa的条件下，用射频功率为300W～500W的射频激发等离子体，使碳氮等离子体密度为1.0×10⁹/cm³～1.0×10¹⁰/cm³，然后在注入电压为30kV～50kV、注入电流密度为30A/cm²～100A/cm²的条件下，处理Cr₄Mo₄V钢轴承2～4小时，即得注渗碳氮等离子体基离子的Cr₄Mo₄V钢轴承。

2.根据权利要求1所述Cr₄Mo₄V钢轴承碳氮等离子体基离子升温注渗方法，其特征在于步骤二中将Cr₄Mo₄V钢轴承进行预溅射清洗20min，射频功率为1.2kW～1.5kW，电压为550V～650V。

3.根据权利要求1所述Cr₄Mo₄V钢轴承碳氮等离子体基离子升温注渗方法，其特征在于步骤二中将Cr₄Mo₄V钢轴承进行预溅射清洗30min，射频功率为0.8kW～1.5kW，电流为0.25mA/cm²。

4.根据权利要求1所述Cr₄Mo₄V钢轴承碳氮等离子体基离子升温注渗方法，其特征在于步骤三甲烷与氮气分压比为1∶30～10，注入电压为40kV～50kV，处理时间为6小时。

5.根据权利要求1所述Cr₄Mo₄V钢轴承碳氮等离子体基离子升温注渗方法，其特征在于步骤三中总气压为0.8Pa～1.5Pa，注入电压为40kV～50kV，注入电流密度为50A/cm²～100A/cm²，处理时间为10小时。