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钛合金螺丝双辉等离子低温碳氮共渗方法

223 编辑：北方有色网来源：泰州市集萃金属新材料科技有限公司

2026-02-04 16:36:34

权利要求 1.一种钛合金螺丝双辉等离子低温碳氮共渗方法，其主要特征是将“双辉光等离子表面冶金技术”应用于钛合金螺丝Ti(C,N)梯度层的制备。步骤如下： S1.螺丝表面清理：清理钛合金螺丝、石墨桶表面的油污、颗粒杂质、氧化层，将清理后的螺丝、石墨桶置于炉内; 排除空气、通入氮气：排除炉体内的空气后，向炉内通入氩气和氮气至炉内气压达到设定值，加入H2调节气氛活性; S2.预轰击处理：对螺丝、石墨桶施加电压，清理表面的吸附杂质和氧化皮; S3.复合层扩散：逐步升高电压，控制电流密度，将螺丝快速升温至500-650℃,维持此温度时间在1-2 小时，此阶段C、N元素通过高温扩散进入基体内部形成Ti(C,N)复合层; S4.表面硬化:提高N元素溅射效率，被溅射的N元素沉积在活化的基体表面形成以TiN为主的硬化层，低温也减少晶粒过度生长的情况，改善材料韧性，根据表面硬化层厚度及元素含量的要求，硬化温度为500-550℃，时间在1-2小时; S5.冷却和出炉：为避免合金层内产生大量残余应力，在降温冷却过程中，以一定速率缓慢降低电极电压，保证温度缓慢降至100-300℃，待残余应力释放后停止电极工作，再关闭气源，停止抽真空，产品冷却至室温后取出。 2.如权利要求1所述的一种钛合金螺丝双辉等离子低温碳氮共渗方法，其特征在于：所述钛合金材料表面清理步骤中，分别用乙醇擦拭、丙酮超声清洗。 3.如权利要求1所述一种钛合金螺丝双辉等离子低温碳氮共渗方法，其特征在于：所述石墨桶、钛合金螺丝之间的间距保持在5-50mm之间。 4.如权利要求1所述一种钛合金螺丝双辉等离子低温碳氮共渗方法，其特征在于：所述双辉光等离子溅射步骤中预轰击、复合层扩散和表面硬化的炉内气压为50Pa～500Pa。 5.如权利要求1所述一种钛合金螺丝双辉等离子低温碳氮共渗方法，其特征在于：所述预轰击处理步骤中，双电极电压均保持在200～400V，基体温度保持在300-400℃，预轰击处理时间为10～30min。 6.如权利要求1所述一种钛合金螺丝双辉等离子低温碳氮共渗方法，其特征在于：所述复合层扩散步骤中增加基体的电压至400～700V、石墨桶电压提高至30

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