一种M50轴承钢的离子束及深冷复合强化方法技术

本发明专利技术公开了一种M50轴承钢的离子束及深冷复合强化方法。所述深冷复合强化方法包括如下步骤：(1)采用低能大束流气体离子对轴承钢进行真空热处理；(2)采用液氮对经步骤(1)处理后的所述轴承钢进行深冷强化处理；(3)采用气体离子束对经步骤(2)处理后的所述轴承钢进行清洗；(4)采用离子注入方法，向经步骤(3)处理后的所述轴承钢的表面交替注入气体离子和金属离子，至此即实现对所述轴承钢的强化。本发明专利技术采用热、冷处理结合离子注入强化技术大幅度提高了M50轴承钢材料的离子注入层深度和次深表层强化深度，提升其摩擦磨损、抗疲劳性能，形成强韧一体化材料改性层。

Ion beam and deep cryogenic compound strengthening method for M50 bearing steel

The invention discloses an ion beam and deep cryogenic composite strengthening method for M50 bearing steel. The cryogenic composite strengthening method comprises the following steps: (1) using low energy ion beam gas vacuum heat treatment on bearing steel; (2) the use of liquid nitrogen on the step (1) of the bearing steel after cryogenic treatment; (3) using gas ion beam on the step (2) the bearing steel treated by cleaning; (4) by ion implantation method, step (3) to the surface of the alternate bearing steel after the injection of gas and metal ions, thus achieving the reinforcement of bearing steel. The invention adopts the heat and cold treatment combined with ion strengthening technology greatly improves the depth and deep layer to enhance the depth of M50 bearing steel material ion implantation, enhance the wear resistance, anti fatigue performance, forming strong integrated materials modified layer.

【技术实现步骤摘要】
一种M50轴承钢的离子束及深冷复合强化方法
本专利技术涉及一种M50轴承钢的离子束及深冷处理复合强化方法，属于金属材料的深冷处理和离子束表面强化交叉领域。
技术介绍
高端轴承的特征之一是轴承具有较高的精度和较长的使用寿命，较高的耐磨和抗疲劳等性能，表面改性是提高轴承性能比较快捷和有效的方法。以航空发动机主轴承为例，主轴承是航空发动机的关键部件之一，在高速、高温、受力复杂的条件下运转，主轴承质量和性能直接影响到发动机性能、寿命和可靠性，而航空发动机的关键指标之一就是高可靠性。要想保证可靠性，前提之一就是要保证发动机内的轴承具备长寿命—主轴承的寿命，军机航空发动机要求在3000小时以上，民机航空发动机要求更高，要达到数万小时。而航空发动机中轴承要以每分钟上万转的速度长时间高速运转，还要承受高温以及各种形式的应力，高性能轴承钢材料和表面改性技术是航空发动机主轴承长寿命的重要保障。M50轴承钢是目前航空发动机轴承大量使用的轴承材料，普通热处理后M50轴承钢的力学性能有所提高，但其表面耐磨损、抗疲劳、硬度、强韧性等仍无法满足目前航空用轴承要求。离子注入强化技术已经成功应用于航空航天、船舶及汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承钢的强化方法，包括如下步骤：(1)采用低能大束流气体离子对轴承钢进行真空热处理；(2)采用液氮对经步骤(1)处理后的所述轴承钢进行深冷强化处理；(3)采用气体离子束对经步骤(2)处理后的所述轴承钢进行清洗；(4)采用离子注入方法，向经步骤(3)处理后的所述轴承钢的表面交替注入气体离子和金属离子，至此即实现对所述轴承钢的强化。

【技术特征摘要】
2017.05.08 CN 20171031765741.一种轴承钢的强化方法，包括如下步骤：(1)采用低能大束流气体离子对轴承钢进行真空热处理；(2)采用液氮对经步骤(1)处理后的所述轴承钢进行深冷强化处理；(3)采用气体离子束对经步骤(2)处理后的所述轴承钢进行清洗；(4)采用离子注入方法，向经步骤(3)处理后的所述轴承钢的表面交替注入气体离子和金属离子，至此即实现对所述轴承钢的强化。2.根据权利要求1所述的强化方法，其特征在于：所述轴承钢为M50轴承钢。3.根据权利要求1或2所述的强化方法，其特征在于：步骤(1)、步骤(3)和步骤(4)均在真空度为1.8×10-4Pa～3.0×10-2Pa的条件下进行。4.根据权利要求1-3中任一项所述的强化方法，其特征在于：步骤(1)中，所述真空热处理的条件如下：所述低能大束流气体离子采用的离子源为氩气或氮气；轰击电压为0.1～1kV；轰击束流为50～100mA；时间为1～3小时。5.根据权利要求1-4中任一项所述的强化方法，其特征在于：步骤(1)中，所述真空热处理的同时，向所述轴承钢施加正偏压或负偏压。...

【专利技术属性】
技术研发人员：金杰，邵天敏，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11