[发明专利]一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法

权利要求书

1.一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法，其特征在于一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法具体是按以下步骤完成的：

一、超声清洗：将待处理的轴承内圈和待处理的轴承外圈分别放入到纯度高于99.0％的乙醇溶液中超声清洗两次，每次超声清洗时间为15min～20min，得到超声清洗后的轴承内圈和超声清洗后的轴承外圈；

二、将超声清洗后的轴承内圈放入到真空室中：将超声清洗后的轴承内圈装夹到轴承内圈保护结构中，然后将轴承内圈保护结构的金属杆(1)与真空室的旋转靶台相连接；

三、轴承内圈外表面氮离子注入：在旋转靶台匀速旋转的同时，通过射频辉光放电在真空室中产生氮气等离子体，然后在氮气的流量为10sccm～100sccm，氮气的气压在0.1Pa～0.6Pa，射频功率为0.1kW～1kW，注入电压为20kV～40kV，注入频率为50Hz～300Hz，注入脉宽为5μs～50μs和注入时间为1h～5h的条件下对超声清洗后的轴承内圈外表面进行氮离子注入，即完成轴承内圈外表面的氮离子注入；

四、将超声清洗后的轴承外圈放入到真空室中：将超声清洗后的轴承外圈装在轴承外圈保护套的保护槽(6)中，再将保护槽盖板(7)盖在保护槽(6)上面，再使用螺钉(8)将保护槽(6)和保护槽盖板(7)紧固，再将轴承外圈保护套与真空室的旋转靶台相连接；

五、轴承外圈内表面氮离子注入：在旋转靶台匀速旋转的同时，通过射频辉光放电在真空室中产生氮气等离子体，然后在氮气的流量为10sccm～100sccm，氮气的气压在0.1Pa～0.6Pa，射频功率为0.1kW～1kW，注入电压为20kV～40kV，注入频率为50Hz～300Hz，注入脉宽为5μs～50μs和注入时间为2h～8h的条件下对超声清洗后的轴承外圈内表面进行氮离子注入，即完成轴承外圈内表面氮离子注入。

2.根据权利要求1所述的一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法，其特征在于步骤二中所述的轴承内圈保护结构由金属杆(1)、螺母(2)和垫片(3)组成；所述的金属杆(1)穿过超声清洗后的轴承内圈，垫片(3)穿过金属杆(1)，覆盖在超声清洗后的轴承内圈的上端和下端，使用螺母(2)通过垫片(3)将超声清洗后的轴承内圈固定在金属杆(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法，其特征在于步骤三中射频辉光放电使用的氮气纯度为99.999％。

4.根据权利要求2所述的一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法，其特征在于垫片(3)的小端直径与超声清洗后的轴承内圈的内径相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法，其特征在于步骤五中射频辉光放电使用的氮气纯度为99.999％。

6.根据权利要求1所述的一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法，其特征在于步骤五中所述的轴承外圈保护套由保护槽(6)、保护槽盖板(7)和螺钉(8)组成；所述的保护槽盖板(7)覆盖在保护槽(6)上面，螺钉(8)将保护槽(6)和保护槽盖板(7)紧固。

7.根据权利要求1所述的一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法，其特征在于步骤三中在旋转靶台匀速旋转的同时，通过射频辉光放电在真空室中产生氮气等离子体，然后在氮气的流量为10sccm～50sccm，氮气的气压在0.1Pa～0.3Pa，射频功率为0.1kW～0.5kW，注入电压为20kV～30kV，注入频率为50Hz～150Hz，注入脉宽为5μs～30μs和注入时间为1h～3h的条件下对超声清洗后的轴承内圈外表面进行氮离子注入，即完成轴承内圈外表面的氮离子注入。

8.根据权利要求1所述的一种提高轴承寿命的全方位离子注入方法，其特征在于步骤三中在旋转靶台匀速旋转的同时，通过射频辉光放电在真空室中产生氮气等离子体，然后在氮气的流量为50sccm～100sccm，氮气的气压在0.3Pa～0.6Pa，射频功率为0.5kW～1kW，注入电压为30kV～40kV，注入频率为150Hz～300Hz，注入脉宽为30μs～50μs和注入时间为3h～5h的条件下对超声清洗后的轴承内圈外表面进行氮离子注入，即完成轴承内圈外表面的氮离子注入。