[发明专利]一种弹簧钢在低温等离子体下渗碳的方法

摘要

本发明涉及一种弹簧钢在低温等离子体下渗碳的方法，属于金属表面处理技术领域。弹簧表面存在脱碳层，其存在严重影响弹簧的各项性能，特别是疲劳性能，弹簧钢的表面脱碳将严重损害弹簧钢的疲劳性能。目前后处理渗碳以弥补脱碳层中碳含量的方法主要有真空高压渗碳、离子渗碳等方法，而这些方法除了仍然存在增碳效果不理想之外，还存在增碳不均匀及可控性能较差的问题。本发明采用等离子体作为渗碳材料对弹簧钢进行渗碳处理，使等离子体在设置的一定的外界条件下渗入弹簧钢表面，从而使弹簧钢表面形成一层均匀的渗碳层。本发明采用丙烷等离子体作为渗碳材料，采用介质阻挡放电型低温等离子发生器产生丙烷等离子体。

主权项

一种弹簧钢在低温等离子体下渗碳的方法，其特征在于具有如下的过程和步骤：a.弹簧钢表面预处理首先对弹簧钢样品进行打磨、抛光、除油并用冷风吹干处理，处理结束后待用；b.渗碳处理将处理结束后将样品置于低温等离子发生器中，发生器采用3mm厚的石英玻璃作为阻挡介质，在等离子发生器中通入丙烷、氩气，两者的比例（体积比为）H₃C₈：Ar为1:15—1:55；混合气体流速为15mL/s—30mL/s；发生器温度为760℃—980℃；发生器放电频率为10kHz—20 kHz；放电间隙为0.5mm—2.5mm；当发生器开始放电时，通入发生器中的气体被电离为等离子体，高活性高渗透性的丙烷气体通过弹簧钢样品表面晶界渗入样品表层，形成良好的渗碳层；渗碳时间为5h—9h；处理结束后，样品在等离子发生器中自然冷却；c.氢气气氛热处理渗碳结束后将弹簧钢样品置于氢气气氛管式炉中对样品进行热处理，热处理温度为800℃—1000℃，保温时间为2h—3.5h，保温结束后，关闭管式炉，使弹簧钢样品在管式炉中自然冷却。