一種鈦合低壓真空滲碳復(fù)合滲氮的表面處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鈦合低壓真空滲碳復(fù)合滲氮的表面處理裝置，由高純氮?dú)夤蓿?）、高純氬氣罐（6）、高純乙炔罐（7）、氣體緩存罐（2）、減壓閥（1）、真空管式加熱爐（3）和真空系統(tǒng)（8）組成；高純氮?dú)夤蓿?）、高純氬氣罐（6）、高純乙炔罐（7）通過(guò)不銹鋼管路分別與氣體緩存罐（2）連接，氣體緩存罐（2）的另一端連接減壓閥（1），再連接流量計(jì)（4），流量計(jì)（4）再連接碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐，碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐設(shè)有真空管式加熱爐（3）進(jìn)行加熱升溫，碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐的尾端連接真空系統(tǒng)（8）進(jìn)行抽真空處理。本實(shí)用新型這種裝置將氣體滲碳和氣體氮化結(jié)合起來(lái)，彌補(bǔ)單獨(dú)氣體碳化帶來(lái)的不足。
【專利說(shuō)明】
一種鈦合低壓真空滲碳復(fù)合滲氮的表面處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鈦合金低壓真空滲碳復(fù)合滲氮的表面處理裝置，屬于鈦合金表面改性技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦合金具有高的比強(qiáng)度、耐腐蝕性好、耐高溫以及良好的生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、能源、石油化工、航空航天和生物工程等領(lǐng)域。但鈦合金表面硬度不高，耐磨性及耐疲勞性能差，極易和氣體的金屬材料發(fā)生粘著磨損等缺點(diǎn)，因而其使用范圍受到了極大的限制。
[0003]在所有的合金元素中，氮對(duì)鈦的硬度影響最大，鈦的氮化物具有很高的硬度、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、低的摩擦系數(shù)、優(yōu)異的生物兼容性及好的導(dǎo)電性等優(yōu)點(diǎn)，在鈦合金表面制備鈦的氮化物改性層是提高其表面硬度，改善其耐磨性，延長(zhǎng)其使用壽命，擴(kuò)大其使用范圍的有效措施。目前，主要采用磁控濺射、離子滲氮、激光氣體氮化及氣體滲氮方法在鈦合金表面制備鈦的氮化物改性層。磁控濺射技術(shù)可形成一定厚度的TiN膜層，提高硬度，改善耐磨性，但經(jīng)磁控濺射法處理膜層和基體間存在明顯界面，結(jié)合強(qiáng)度差，涂層薄，許多性能指標(biāo)不是很理想。離子滲氮可明顯提高鈦合金的表面硬度及耐磨性，但離子滲氮不能對(duì)形狀復(fù)雜的零件進(jìn)行處理，且成本較高。激光滲氮形成的組織較細(xì)，滲氮層與基體結(jié)合緊密，但高能密度激光束的快速加熱和基體的激冷作用，使熔覆層中產(chǎn)生極大的熱應(yīng)力，極易產(chǎn)生裂紋。同時(shí)，在激光快速熔凝的條件下，當(dāng)熔池中的氣體來(lái)不及逸出，容易形成氣孔，激光處理的裂紋和氣孔一直是阻礙該技術(shù)應(yīng)用的難點(diǎn)，實(shí)際生產(chǎn)中也較少使用。氣體滲氮簡(jiǎn)單易行，成本低廉，可以在鈦合金表面形成氮化物硬質(zhì)相，顯著提高耐磨性能和腐蝕性能。但鈦合金常規(guī)的氣體滲氮隨著氮化膜厚度的增加，氮和鈦具有很強(qiáng)的親和力，致密的氮化層將阻礙氮的深入，同時(shí)鈦合金極易氧化，致密的氧化膜也將阻礙氮的向內(nèi)擴(kuò)散，因此現(xiàn)有的氣體滲氮技術(shù)存在著氮化速度慢、滲層薄、滲層脆及處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等缺點(diǎn)。所以現(xiàn)有的鈦合金表面氣體滲氮技術(shù)還是不夠理想，不能滿足使用的需要。
[0004]鈦合金經(jīng)過(guò)滲碳處理后，可獲得均勻的滲碳層，能夠獲得較深的滲碳層深度和較高的硬度。但通常情況下滲碳溫度較高，零件容易發(fā)生變形，同時(shí)氣氛中活性碳原子濃度較高，吸附在工件表面，并隨著滲碳時(shí)間的延長(zhǎng)，越靠近工件表面碳濃度越高，出現(xiàn)積碳現(xiàn)象，不僅影響了滲碳速度，還導(dǎo)致滲層深度內(nèi)碳濃度分布不均勻，只能延長(zhǎng)滲碳擴(kuò)散時(shí)間或提高滲碳溫度，其結(jié)果是工件淬火后時(shí)常出現(xiàn)碳化物和馬氏體級(jí)別超差，獲得的碳濃度梯度不理想，影響工件的使用性能。認(rèn)為沉積在零件表面上的碳黑阻止活性碳原子的滲入，妨礙滲碳過(guò)程的進(jìn)行，使?jié)B層不均勻。附在爐罐壁上的碳黑降低其導(dǎo)熱性，降低設(shè)備使用壽命等。
[0005]目前，鈦合金單一的滲氮或滲碳的表面改性技術(shù)均存在一定的缺陷，對(duì)鈦合金性能改善還不夠理想，不能滿足使用的需要。將滲氮和滲碳各自的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，在TiN中加入C就會(huì)形成Ti(N，C)化合物，當(dāng)各原子達(dá)到適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量比時(shí)，可得到硬度極高、耐高溫和耐磨損都很好的Ti(C，N)化合物，研究開(kāi)發(fā)鈦合金表面碳氮多層復(fù)合梯度改性層具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的發(fā)展前景。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是克服傳統(tǒng)意義上的鈦合金單純的滲氮或滲碳存在的缺陷，提供一種簡(jiǎn)單便捷、質(zhì)量穩(wěn)定、成本低、短周期的鈦合金表面強(qiáng)化裝置。
[0007]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方法實(shí)現(xiàn):
[0008]它包括交替間歇通入滲碳?xì)怏w介質(zhì)和滲氮?dú)怏w介質(zhì)，將滲碳處理和滲氮處理相結(jié)合的方法;它包括采用間隙式周期反復(fù)充氣和抽氣處理與滲碳滲氮處理相結(jié)合形成的滲碳或滲氮充氣復(fù)合滲處理的方法。
[0009]具體的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:將需要處理的鈦合金試樣或工件表面進(jìn)行清洗和活化處理后放入密封反應(yīng)罐中，先向罐內(nèi)通入氬氣以驅(qū)趕和排除罐內(nèi)空氣，接著抽真空并將反應(yīng)罐升溫至規(guī)定的復(fù)合滲溫度800°C?1200°C，保持一定時(shí)間，凈化罐內(nèi)氣氛，然后關(guān)閉真空栗向反應(yīng)罐通入一定壓力和一定比例的滲碳或滲氮介質(zhì)，進(jìn)行滲碳或滲氮一定時(shí)間后，緊接著抽真空進(jìn)行擴(kuò)散處理一定時(shí)間，再行通入一定壓力和一定比例的滲碳或滲氮介質(zhì)，如此反復(fù)進(jìn)行充氣復(fù)合滲/抽真空擴(kuò)散的間隙周期式處理，罐內(nèi)氣體介質(zhì)的壓力呈周期往復(fù)式變化，間隙周期為1min?120min，碳氮復(fù)合共滲的壓力為0.005MPa?0.4MPa，共滲的時(shí)間為Ih?48h，按照此工藝進(jìn)行復(fù)合滲處理到規(guī)定時(shí)間后，保持反應(yīng)罐內(nèi)復(fù)合滲壓力或抽真空擴(kuò)散，直至溫度降低200°C以下，取出鈦合金試樣或鈦合金工件進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)和性能測(cè)試，完成鈦合金的碳氮復(fù)合共滲處理。
[0010]上述的碳氮?dú)怏w復(fù)合滲的介質(zhì)為高純乙炔氣體或高純乙炔+高純氬氣，高純氮?dú)饣蚋呒兊獨(dú)?高純氬氣;充氣方式按照間隙周期式方法進(jìn)行。
[0011]上述的高純氮?dú)?、高純氬氣及高純乙炔的純度大于或等?9.9%。
[0012]要實(shí)現(xiàn)上述方法，本實(shí)用新型采用了這樣的一種裝置:它由高純氮?dú)夤?、高純氬氣罐、高純乙炔罐、氣體緩存罐、減壓閥、真空管式加熱爐和真空系統(tǒng)等組成。高純氮?dú)夤?、高純氬氣罐、高純乙炔罐通過(guò)不銹鋼管路分別與氣體緩存罐連接，氣體緩存罐的另一端連接減壓閥，再連接流量計(jì)，流量計(jì)再連接碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐，碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐由真空管式加熱爐進(jìn)行加熱升溫，碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐的尾端連接真空系統(tǒng)進(jìn)行抽真空處理。
[0013]上述裝置氣體緩存罐和減壓閥主要為了準(zhǔn)確控制氣體壓力和流量，同時(shí)在復(fù)合滲對(duì)介質(zhì)進(jìn)行加熱前控制氣體的混合比。
[0014]上述裝置真空系統(tǒng)由分子栗機(jī)組和真空栗組成。
[0015]上述裝置在高純氬氣瓶、高純氮?dú)馄恳约案呒円胰驳某鰵饪诘墓艿郎隙挤謩e安裝有壓力表，并且在高純氬氣瓶的出氣口端裝有氬氣控制閥門(mén)、在高純氮?dú)夂透呒円胰财康某鰵饪诙搜b有氣氣體控制閥門(mén)，在連接真空栗和反應(yīng)器的排氣管道上安裝有真空規(guī)和排氣控制閥門(mén)。在碳氮復(fù)合滲反應(yīng)罐兩端有密封圈。分子栗機(jī)組連接有循環(huán)水冷卻管。
[0016]本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果:
[0017]首先，區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的鈦合金單純氣體碳化和氣體氮化，單純的氣體碳化，滲碳階段周期較長(zhǎng)，氣氛中活性碳原子濃度較高，吸附在工件表面，并隨著滲碳時(shí)間的延長(zhǎng)，越靠近工件表面碳濃度越高，產(chǎn)生積碳現(xiàn)象，且易出現(xiàn)裂紋和滲碳不均勻;鈦合金常規(guī)的氣體滲氮隨著氮化膜厚度的增加，氮和鈦具有很強(qiáng)的親和力，致密的氮化層將阻礙氮的深入，同時(shí)鈦合金極易氧化，致密的氧化膜也將阻礙氮的向內(nèi)擴(kuò)散，因此現(xiàn)有的氣體滲氮技術(shù)存在著氮化速度慢、滲層薄、滲層脆及處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等缺點(diǎn)。本實(shí)用新型將氣體滲碳和氣體氮化結(jié)合起來(lái)，先進(jìn)行氣體滲碳，這樣在工件或試樣表面產(chǎn)生的微裂紋或縫隙可以使后期的活性氮原子進(jìn)一步擴(kuò)滲。彌補(bǔ)單獨(dú)氣體碳化帶來(lái)的不足，這樣在鈦合金表面生成的為鈦的氮化物，鈦的碳化物以及鈦的碳氮化物，更有利于提高其表面性能。
[0018]其次，本實(shí)用新型采用間隙式周期反復(fù)充氣和抽氣，此方法具有以下優(yōu)點(diǎn):低壓下碳/氮具有較高的碳/氮?jiǎng)?，能產(chǎn)生較多的活性原子，周期反復(fù)間歇式通/抽氣。一方面，爐壓處于低壓時(shí)，狹縫及孔內(nèi)的氣氛被強(qiáng)行排出，充氣時(shí)又強(qiáng)行加入新鮮氣體，氣體交換可達(dá)到任何與爐氣相通的部位。另一方面，周期交換爐氣，在工件表面的滯留氣薄層迅速遭到破壞，新氣氛產(chǎn)生新的活性原子，加快了活性原子在工件表面的碰撞，使?jié)B入元素在工件表面的吸附速度和反應(yīng)速率得到有效提高。
[0019]再次，本實(shí)用新型復(fù)合滲的介質(zhì)為高純乙炔氣體或高純乙炔+高純氬氣，高純氮?dú)饣蚋呒兊獨(dú)?高純氬氣。氣體滲碳時(shí)純?cè)谧畲蟮膯?wèn)題是產(chǎn)生大量炭黑和產(chǎn)生氫脆，傳統(tǒng)的氣體滲碳是以甲烷、乙炔等含有氫的氣體為/碳源易引發(fā)氫脆。為了進(jìn)一步提高鈦合金表面性能并避免氫脆，采用乙炔氣體在鈦合金表面進(jìn)行滲碳，乙炔是烷烴類氣體中含氫量少含碳量高的氣體，并用氬氣進(jìn)行稀釋減少炭黑的產(chǎn)生。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型使用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本實(shí)施例1中鈦合金試樣與原樣及單純氣體氮化的腐蝕極化曲線圖對(duì)比；
[0022]圖3為實(shí)施例2中鈦合金試樣單獨(dú)滲氮和鈦合金先氮?dú)夂笠胰步鹣鄬?duì)比圖；
[0023]圖4為實(shí)施例3中鈦合金經(jīng)復(fù)合滲后滲層界面的硬度梯度圖。
[0024]附圖1中的標(biāo)記為:1-減壓閥，2-氣體緩存罐，3-真空管式加熱爐，4-流量計(jì)，5_高純氮?dú)夤蓿?-高純氬氣罐，7-高純乙炔罐，8-真空系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型使用的一種鈦合金碳氮復(fù)合滲的表面處理裝置由高純氮?dú)夤?、高純氬氣罐6、高純乙炔罐7、氣體緩存罐2、減壓閥1、真空管式加熱爐3和真空系統(tǒng)8組成，真空管式加熱爐3設(shè)置在碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐中；高純氮?dú)夤?、高純氬氣罐6、高純乙炔罐7通過(guò)不銹鋼管路分別與氣體緩存罐2連接，氣體緩存罐2的另一端連接減壓閥I，再連接流量計(jì)4，流量計(jì)4再連接碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐，碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐通過(guò)其內(nèi)的真空管式加熱爐3進(jìn)行加熱升溫，碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐的尾端連接真空系統(tǒng)8進(jìn)行抽真空處理。
[0027]采用上述裝置，本實(shí)用新型的處理方法是對(duì)需要進(jìn)行滲氮處理的鈦合金試樣或鈦合金工件按以下步驟進(jìn)行:
[0028]先將鈦合金試樣或鈦合金工件表面清理干凈及活化處理后放入真空滲氮裝置的反應(yīng)器罐內(nèi)腔中，然后將反應(yīng)器罐密封，用氬氣排除罐內(nèi)空氣并檢漏后進(jìn)行抽真空，同時(shí)對(duì)反應(yīng)器罐進(jìn)行加熱，升溫至規(guī)定的復(fù)合滲溫度800°C?1200°C，然后向反應(yīng)器罐內(nèi)通入滲碳或滲氮?dú)怏w介質(zhì)，保溫進(jìn)行復(fù)合滲氮一定時(shí)間后，接著抽真空擴(kuò)散一定時(shí)間，再行通入滲碳/滲氮介質(zhì)進(jìn)行復(fù)合滲氮，即采用通氣、關(guān)閉保持、抽氣、關(guān)閉保持又通氣的加氣方式反復(fù)周期性地加入滲碳/滲氮?dú)怏w介質(zhì)，從而使反應(yīng)器罐內(nèi)腔中的滲碳/滲氮?dú)怏w介質(zhì)呈間隙式周期變化，間隙式周期為10分鐘?200分鐘，同時(shí)使反應(yīng)器罐內(nèi)腔中的滲碳/滲氮?dú)怏w介質(zhì)的壓力變化保持在OMPa?0.050MPa的范圍，其滲氮處理時(shí)間控制在I小時(shí)?48小時(shí)，滲氮達(dá)到所需的時(shí)間后，對(duì)反應(yīng)器罐內(nèi)腔進(jìn)行抽真空處理或充入上述滲碳/滲氮壓力介質(zhì)，待溫度降到200°C以下后即可取出鈦合金試樣或鈦合金工件進(jìn)行檢測(cè)和性能分析，從而完成碳氮復(fù)合滲化處理。
[0029]復(fù)合滲的介質(zhì)為高純乙炔氣體或高純乙炔+高純氬氣，高純氮?dú)饣蚋呒兊獨(dú)?高純氬氣;充氣方式為間歇周期式。
[0030]上述鈦合金碳氮復(fù)合滲的在如圖1的裝置中進(jìn)行，該裝置包括供氣系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成，供氣系統(tǒng)包括高純氮?dú)夤?、高純氬氣罐、高純乙炔罐、氣體緩存罐、減壓器閥組成，加熱系統(tǒng)由反應(yīng)罐、真空管式加熱爐組成，真空體系由真空栗、冷卻管路組成，整個(gè)裝置由不銹鋼管路和管接頭連接。
[0031]下面是采用本實(shí)用新型的幾個(gè)具體實(shí)施例:
[0032]實(shí)施例1:乙炔+氮?dú)?
[0033]對(duì)TC4鈦合金試樣進(jìn)行滲前預(yù)處理(試樣的整理、清理及活化等)，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的試樣裝入反應(yīng)器罐中，將反應(yīng)罐密封、檢漏及排空氣后通過(guò)真空系統(tǒng)8抽真空，通過(guò)反應(yīng)器罐中的真空管式加熱爐3將反應(yīng)器加熱。
[0034]其碳氮?dú)怏w復(fù)合滲具體操作為:鈦合金試樣入爐前要用高純氬氣罐6中的氬氣(0.1MPa)對(duì)其進(jìn)行兩次排氣，第一次排氣用來(lái)檢漏和排出真空反應(yīng)罐內(nèi)的氣體，第二次排氣用來(lái)保證高溫反應(yīng)釜中的空氣氣已經(jīng)排出干凈，防止工件氧化。排氣后開(kāi)始抽真空并將爐溫升到900°C保溫Ih進(jìn)行脫氣和凈化，然后關(guān)閉真空栗的閥門(mén)停止抽真空并打開(kāi)充氣閥門(mén)從高純乙炔罐7充入高純乙炔氣體(0.0lMPa)，保溫30min后接著抽真空保溫30min，再通過(guò)高純氮?dú)夤?充入高純氮?dú)?0.0lMPa)保溫30min后再行抽真空保溫30min，如此反復(fù)進(jìn)行間歇式周期抽/充氣碳氮復(fù)合滲氮處理Sh后，繼續(xù)保持反應(yīng)器罐中的高純氮?dú)饨橘|(zhì)壓力為
0.0lMPa，并將反應(yīng)器罐中的溫度降溫到200°C以下后取出鈦合金試樣進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，完成整個(gè)碳氮復(fù)合滲工序。
[0035]圖2為本實(shí)施例1碳氮復(fù)合滲處理后的試樣及原樣在氫氟酸和硝酸混合體系中測(cè)定的Tafel極化曲線。由圖可知，鈦合金經(jīng)碳氮復(fù)合滲氮處理后腐蝕電勢(shì)明顯高于鈦合金原樣，腐蝕電流降低了3個(gè)數(shù)量級(jí)，經(jīng)本實(shí)施例碳氮復(fù)合滲處理后其腐蝕性能得到了明顯改塞口 ο
[0036]實(shí)施例2:氮?dú)?(乙炔+氬氣):
[0037]對(duì)TC4鈦合金試樣進(jìn)行滲前預(yù)處理(試樣的整理、清理及活化處理等)，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的試樣裝入反應(yīng)器罐中，并將反應(yīng)器罐密封、檢漏、排氣后通過(guò)真空系統(tǒng)8抽真空，通過(guò)反應(yīng)器罐中的真空管式加熱爐3對(duì)反應(yīng)罐進(jìn)行加熱。
[0038]其碳氮?dú)怏w復(fù)合滲具體操作為:真空反應(yīng)釜入爐前用高純氬氣罐6中的氬氣(0.1MPa)對(duì)其進(jìn)行兩次排氣，第一次排氣用來(lái)檢漏和排出反應(yīng)罐內(nèi)空氣，第二次排氣主要保證高溫反應(yīng)罐中的空氣氣已經(jīng)排凈，防止工件氧化。排氣后開(kāi)始抽真空并將爐溫升到900°c保溫Ih進(jìn)行脫氣和凈化，然后關(guān)閉真空栗的閥門(mén)停止抽真空并打開(kāi)充氣閥門(mén)通過(guò)高純氮?dú)夤?充入高純氮?dú)鈿怏w(0.0lMPa)，保溫30min后接著抽真空保溫30min，再?gòu)母呒円胰补?充氣高純乙炔(0.0lMPa)保溫30min后再行抽真空保溫30min，如此反復(fù)進(jìn)行間歇式周期抽/充氣碳氮復(fù)合滲氮處理Sh后，繼續(xù)保持反應(yīng)器罐中的高純乙炔介質(zhì)壓力為0.0lMPa，并將反應(yīng)器罐中的溫度降溫到200°C以下后取出鈦合金試樣進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，完成整個(gè)碳氮復(fù)合滲工序。
[0039]圖3為本實(shí)施例2碳氮復(fù)合滲處理后試樣的金相顯微組織和硬化層硬度梯度的測(cè)試壓痕。由圖可知，經(jīng)本實(shí)施例碳氮復(fù)合滲處理后表面形成了一定深度的碳氮復(fù)合共滲層，硬度得到了明顯的提高，表面硬度達(dá)HV1000以上，硬化層深度大于ΙΟΟμπι。
[0040]實(shí)施例3:(乙炔+氬氣)+(氮?dú)?氬氣):
[0041]對(duì)TC4鈦合金試樣進(jìn)行滲前預(yù)處理(試樣的整理、清理及活化等)，將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的試樣裝入反應(yīng)器罐中，將反應(yīng)罐密封、檢漏及排氣后通過(guò)真空系統(tǒng)8抽真空，通過(guò)反應(yīng)器罐中的真空管式加熱爐3對(duì)反應(yīng)罐進(jìn)行加熱。
[0042]其碳氮?dú)怏w復(fù)合滲具體操作為:鈦合金試樣入爐前要用高純氬氣罐6中的氬氣(0.1MPa)對(duì)其進(jìn)行兩次排氣，第一次排氣用來(lái)檢漏和排出真空反應(yīng)罐內(nèi)的氣體，第二次排氣用來(lái)保證高溫反應(yīng)釜中的空氣氣已經(jīng)排出干凈，防止工件氧化。排氣后開(kāi)始抽真空并將爐溫升到900°C保溫Ih進(jìn)行脫氣和凈化，然后關(guān)閉真空栗的閥門(mén)停止抽真空并打開(kāi)充氣閥門(mén)充入高純乙炔氣體和高純的氬氣(按摩爾比為1:1的高純乙炔+高純氬氣；壓力為
0.0lMPa)，保溫30min后接著抽真空保溫30min，再充氣高純氮?dú)夂透呒儦鍤?按摩爾比為1:1的高純氮?dú)?高純氬氣;壓力為0.0lMPa)保溫30min后再行抽真空保溫30min，如此反復(fù)進(jìn)行間歇式周期抽/充氣碳氮復(fù)合滲氮處理Sh后，繼續(xù)保持反應(yīng)器罐中的高純氮?dú)夂透呒儦鍤饨橘|(zhì)(按摩爾比為1:1的高純氮?dú)?高純氬氣)，壓力為0.0110^，溫度降溫到200°(:以下后取出鈦合金試樣進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，完成整個(gè)碳氮復(fù)合滲工序。
[0043]圖4為本實(shí)施例3碳氮復(fù)合滲處理后試樣及原樣的耐磨曲線，由圖可知，經(jīng)本實(shí)施例碳氮復(fù)合滲處理后摩擦系數(shù)明顯小于原樣的摩擦系數(shù)，耐磨性得到了極大的提高。
[0044]當(dāng)然，以上只是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，本實(shí)用新型還有其他的實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鈦合低壓真空滲碳復(fù)合滲氮的表面處理裝置，其特征在于:由高純氮?dú)夤?5)、高純氬氣罐(6)、高純乙炔罐(7)、氣體緩存罐(2)、減壓閥(I)、真空管式加熱爐(3)和真空系統(tǒng)(8 )組成;高純氮?dú)夤?5 )、高純氬氣罐(6 )、高純乙炔罐(7 )通過(guò)不銹鋼管路分別與氣體緩存罐(2 )連接，氣體緩存罐(2 )的另一端連接減壓閥(I)，再連接流量計(jì)(4)，流量計(jì)(4)再連接碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐，碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐設(shè)有真空管式加熱爐(3)進(jìn)行加熱升溫，碳氮復(fù)合滲氮反應(yīng)罐的尾端連接真空系統(tǒng)(8)進(jìn)行抽真空處理。
【文檔編號(hào)】C23C8/34GK205420524SQ201520930506
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月20日
【發(fā)明人】楊闖, 劉靜, 祝圓圓, 馬亞芹, 萬(wàn)月紅, 楊文飛, 陳希和
【申請(qǐng)人】貴州師范大學(xué)