[发明专利]同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法

权利要求书

1.同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、基材表面预处理；

步骤2、安置工件与辅助极板；

步骤3、溅射清洗工件和辅助极板；

步骤4、低温离子氮化处理，得到低温离子氮化处理的钛合金工件；

步骤5、去除步骤4中工件表面的化合物层。

2.根据权利要求1所述的同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，所述步骤1具体为：将钛合金工件沿轴向进行机械抛光，清洗干净后吹干备用。

3.根据权利要求1所述的同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、将处理后的钛合金工件悬挂在真空室内的工件平台上，工件平台与脉冲电源负极连接；

步骤2.2、将纯镍板悬挂于工件两侧，并与另一部脉冲电源的负极连接；

步骤2.3、将脉冲电源正极和真空室壁均接地。

4.根据权利要求1所述的同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：

步骤3.1、将真空室抽至高真空后通入氩气，并将真空室中气压调节为20Pa～30Pa；

步骤3.2、将工件电源的电压调至600V～800V，脉冲频率调至为10KHz，占空比为40％～80％；

步骤3.3、调整辅助极板电源的电压为300V～400V，脉冲频率为10KHz，占空比为60％～80％；

步骤3.4、溅射清洗工件和辅助极板，工件温度由室温升高至500℃～550℃。

5.根据权利要求1所述的同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，所述步骤4具体按照以下步骤实施：

步骤4.1、在真空室中通入氮气，并调节真空室内气压为30Pa～50Pa；

步骤4.2、将工件氮化处理8h～48h，得到低温离子氮化处理的钛合金工件。

6.根据权利要求1所述的同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，所述步骤5具体为：将步骤4得到的低温离子氮化处理的钛合金工件，沿轴向进行机械抛光以去除最表面的化合物层，得到仅保留氮扩散层的氮化处理工件即可。

7.根据权利要求3所述的同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，纯镍板将工件覆盖，且与工件表面的间距为15mm～40mm。

8.根据权利要求4所述的同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，所述步骤3.1中通入氩气的流量为30Sccm～50Sccm，所述3.4中溅射清洗时间为20min～30min。

9.根据权利要求5所述的同步提高钛合金耐磨及抗疲劳性能的低温离子氮化方法，其特征在于，氮气和氩气的流量比为1/4～1/3，在氮化处理工件时，保持工件极和辅助极的电源参数不变。