CN115449742A - 一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
为了解决急需一种低成本、快速的表面改性技术来实现金属表面超润滑（简称超滑）的问题，本发明提供了一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置及其方法，包括电炉和安装在电炉旁的升降架，电炉内腔放置有外石墨坩埚，在外石墨坩埚内放置有内石墨坩埚，升降架上有夹持盘，夹持盘上安装有阳极石墨电极、试样挂载梁和氩气输送管，试样挂载梁与电源的负极连接，电炉上还设置有测温热电偶和排烟抽气管。本发明装置具有渗硼速率快，低成本等优点，电化学渗硼15min便可以获得30‑100μm厚的渗硼层，并且渗硼层致密度高，品质良好。本发明中经过渗硼处理后的样品在商用醇类润滑剂作用下可获得低于0.01的摩擦系数，具有优异的超润滑特性。
Description
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置及其方法。
背景技术
国新办发布《新时代的中国能源发展》白皮书，明确指出了我国“碳中和”的目标。据资料显示，摩擦消耗了全球约1/3的一次能源。因此，发展新能源和降低摩擦损耗是实现“碳中和”目标的主要途径之一。
超润滑技术是目前解决摩擦磨损问题的一个重要手段。超润滑是指发生相对运动的物体间的摩擦力几乎为零甚至完全消失的润滑状态。理论上讲，超润滑可以实现近零摩擦和近零磨损。但由于摩擦系统中各种因素的干扰，通常将摩擦系数小于0.01的润滑状态称为超润滑。
现有的表面改性技术表明类金刚石薄膜（DLC）和二维材料（石墨、石墨烯、二硫化钼等）对于实现固体超润滑具有巨大的潜力。然而对环境的敏感性限制了其应用，研究表明：富氢DLC薄膜能在真空和惰性环境下实现超润滑，一旦改变到大气环境便很难实现超润滑；二硫化钼薄膜在湿度较大时会发生氧化变质，薄膜的润滑性能下降甚至失效。虽然通过元素掺杂可改善薄膜的环境敏感性，但同时增加了制备成本、制备时间。此外，DLC膜与基底材料结合力差、膜厚小也限制了其在摩擦领域中的应用。
目前使用的大多数机器零部件通常服役在极其恶劣的环境中，例如低温、高温、高压、真空、水腐蚀等，使得其服役寿命及可靠性大大降低。渗硼处理是一种广泛应用于许多行业的热化学表面强化方法。这是一种表面处理工艺，可使金属材料表面产生硼化物层，该硼化物层具有较高的表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性，可有效提高机器零部件在严苛服役条件下的使用寿命。已有文献表明采用渗硼方法可降低材料在水润滑条件下的摩擦系数，这对实现超润滑具有巨大的应用前景。
目前使用最广泛的固体渗硼工艺，具有粉末混合物昂贵和渗硼时间长等主要缺点。
基于此，本发明采用了一种快速、低成本的实现超润滑的渗硼方法—电化学熔盐渗硼，提出了一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置及其方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置，利用新型电化学熔盐渗硼装置对轴承钢等金属材料进行渗硼处理，在短时间内获得致密的功能化渗硼层，并在润滑剂的协同下实现稳定的超润滑状态，以解决上述背景技术中提出的问题。
第一方面，本发明采用的技术方案是：一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置，包括电炉和安装在电炉旁的升降架，所述电炉内腔放置有外石墨坩埚，在所述外石墨坩埚内放置有内石墨坩埚，所述内石墨坩埚用于放置熔盐；
所述升降架上滑动连接有横向连接梁，所述横向连接梁内侧端固定有夹持盘，所述夹持盘上安装有两个阳极石墨电极、一个试样挂载梁和一个氩气输送管，所述升降架靠近顶端处安装有电源，所述阳极石墨电极分别与电源的正极电性连接，所述试样挂载梁与电源的负极电性连接；
所述夹持盘上还设置有排烟抽气管，所述电炉上还设置有测温热电偶。
进一步的，所述阳极石墨电极包括石墨电极板、外螺纹杆和内螺纹杆，所述外螺纹杆的一端螺纹连接有石墨电极板，所述外螺纹杆的另一端螺纹连接有内螺纹杆，所述内螺纹杆安装在夹持盘上。
进一步的，所述试样挂载梁由纵向挂载梁和横向挂载梁组成，所述纵向挂载梁顶端横向段设置有一个挂载点，所述横向挂载梁的两端设置有两个挂载点。
进一步的，所述内石墨坩埚上还设置有承载横梁，在所述内石墨坩埚上靠近顶端处还设置有阳极连接孔。
进一步的，所述升降架上设置有竖向的滑轨，在所述滑轨内设置有滑块，所述横向连接梁的外侧端固定在滑块侧端，所述升降架靠近顶端和底端处还分别设置有限位器。
第二方面，本发明采用的技术方案是：一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼方法，包括以下步骤：
S1、选择待处理的金属试样，对金属试样进行表面预处理；
S2、配制固体粉末熔盐样品，并将固体粉末熔盐样品加入到内石墨坩埚中，启动电炉加热至预设温度使熔盐熔化，搅拌熔盐，使熔盐混合均匀；
S3、将S1中的金属试样置于试样挂载梁的挂载点处，并通过升降架调整夹持盘的高度使得金属试样浸入液体熔盐样品中；
S4、通过氩气输送管向内石墨坩埚内输送氩气使得内石墨坩埚处于氩气气氛中，将电源与阳极石墨电极和试样挂载梁分别连接，开动电炉升温至设定的渗硼温度，并打开电源通入电流为金属试样的渗硼过程提供活化能，保温预设时间后得到粗电化学液体渗硼金属试样；
S5、将S4中得到的金属试样于沸水中煮10-120min，并配合磁力搅拌，制得渗硼金属试样样品。
进一步的，液体熔盐样品由70%-85%wt的Na2B4O7渗硼原料、13%-20%wt的Na2CO3助渗剂和2%-10%wt氯化钠制得熔盐样品。
进一步的，在S2中电炉加热温度设置在830-1000℃，在S4中设定的渗硼温度设置在830-1000℃。
进一步的，在S4中，保温预设时间为1-120min，且在保温结束后通过升降架调整夹持盘的高度将粗电化学液体渗硼金属试样从内石墨坩埚中取出。
进一步的，在S5中磁力搅拌速度为50-600r/min。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明将金属试样浸入熔融状态的含硼熔盐中，通过电流的作用加快活性硼原子还原并堆叠在工件表面从而渗入工件内部，与此同时通过只改变工件表层成分以及形成化合物来达到改变其耐磨及自润滑性能的目的，对材料内部的组织和性能影响较小，具有渗硼速率快，低成本等优点，经过渗硼处理后的样品在商用醇类润滑剂作用下可获得低于0.01的摩擦系数，具有优异的超润滑特性，电化学渗硼15min便可以获得30-100μm厚的渗硼层，并且渗硼层致密度高，品质良好。此外，电化学液体法可以成批量处理样品，渗硼速率快，且根据经验公式可以预测所用参数下的渗硼层厚度，具有良好的工业应用价值。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明试样挂载梁结构示意图；
图3是本发明阳极石墨电极结构示意图；
图4是本发明内石墨坩埚结构设置有承载横梁的剖视图；
图5是本发明内石墨坩埚结构设置有承载横梁的俯视图；
图6是本发明实施例中硼化物在晶界和表面开始成核示意图；
图7是本发明实施例中已经成核的硼化物沿择优取向上的生长使它们呈柱状形态示意图；
图8是本发明实施例中新的硼化物粒子在晶界继续成核，后来成为生长中的硼化物柱的一部分，同时硼化物柱状晶开始横向长大示意图；
图9是本发明实施例中硼化物柱状晶继续生长并连接在一起形成硼化物层示意图；
图10是实施例2-5中制得的渗硼样品与原始样品表面硬度对照图；
图11是实施例2中制得的于900℃、20A、15min工艺处理后的轴承钢的X射线衍射图；
图12是实施例2中制得的于900℃、20A、15min工艺处理后的轴承钢的显微组织图；
图13是实施例2中渗硼轴承钢样品及原始轴承钢样品分别在10N载荷条件下，在去离子水作用下的摩擦系数对比图。
图14是实施例2中渗硼轴承钢样品在5N载荷条件下，在商用丙三醇溶液作用下的实现超润滑的摩擦系数曲线。
附图标记说明：
1-电炉；11-外石墨坩埚；12-内石墨坩埚；13-承载横梁；14-阳极连接孔；2-升降架；21-横向连接梁；22-夹持盘；23-限位器；3-阳极石墨电极；31-石墨电极板；32-外螺纹杆；33-内螺纹杆；4-试样挂载梁；5-氩气输送管；6-电源；7-测温热电偶；8-排烟抽气管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置，包括电炉1和安装在电炉1旁的升降架2，所述电炉1内腔放置有外石墨坩埚11，在所述外石墨坩埚11内放置有内石墨坩埚12，所述内石墨坩埚12用于放置熔盐，外石墨坩埚11起到保护的作用，防止熔盐泄露。
所述内石墨坩埚12上还设置有承载横梁13，承载横梁13采用螺栓固定于内石墨坩埚12上，可以实现长轴及重物的挂载与渗硼处理，拓宽了原装置可渗样品的尺寸的限制范围。
内石墨坩埚12上无承载横梁时，用于常规小样品的渗硼处理；
内石墨坩埚12上设置有承载横梁13时，用于长轴及重物的渗硼处理，并不再使用升降架2取放样品，石墨电极及试样挂载梁卸掉，电源正极连到坩埚阳极连接孔上，负极连接到承载横梁13上，样品手动用夹子挂在承载横梁13上，并用隔热棉盖子盖在电炉口保持炉内温度。
在所述内石墨坩埚12上靠近顶端处还设置有阳极连接孔14，用于连接电源正极。
所述升降架2上滑动连接有横向连接梁21，所述升降架2上设置有竖向的滑轨，在所述滑轨内设置有滑块，所述横向连接梁21的外侧端固定在滑块侧端，所述升降架2靠近顶端和底端处还分别设置有限位器23。
所述横向连接梁21内侧端固定有夹持盘22，所述夹持盘22上安装有两个阳极石墨电极3、一个试样挂载梁4和一个氩气输送管5；
所述阳极石墨电极3包括石墨电极板31、外螺纹杆32和内螺纹杆33，所述外螺纹杆32的一端螺纹连接有石墨电极板31，所述外螺纹杆32的另一端螺纹连接有内螺纹杆33，所述内螺纹杆33安装在夹持盘22上，通过外螺纹杆32和内螺纹杆33配合式石墨电极，使用方便快捷，便于拆卸更换，而且使用时采用单个阳极石墨电极3作为电极还可实现零件内壁渗硼处理。
所述试样挂载梁4由纵向挂载梁41和横向挂载梁42组成，所述纵向挂载梁41顶端横向段设置有一个挂载点，所述横向挂载梁42的两端设置有两个挂载点。
所述升降架2靠近顶端处安装有电源6，所述阳极石墨电极3分别与电源6的正极电性连接，所述试样挂载梁4与电源6的负极电性连接。
所述夹持盘22上还设置有排烟抽气管8，所述电炉1上还设置有测温热电偶7，在渗硼开始时，通过氩气输送管5持续给电炉1中通入氩气保护气，通过测温热电偶7完成实时温度监测；
渗硼结束后停止通入氩气，通过排烟抽气管8收集废气，完成处理。
电化学渗硼过程反应机理：熔盐中含硼介质与活化剂发生反应产生活性硼原子，活性硼原子在阴极工件表面上沉积，活性硼原子扩散到衬底间隙中形成硼化物层，具体如图6-9所示；
其中，图6是硼化物在晶界和表面的多个位置开始成核示意图；图7是已经成核的硼化物沿择优取向上的生长使它们呈柱状形态示意图；图8是新的硼化物粒子在晶界继续成核，后来成为生长中的硼化物柱的一部分，同时硼化物柱状晶开始横向长大示意图；图9是硼化物柱状晶继续生长并连接在一起形成硼化物层示意图。
实施例2，本发明提供一种技术方案：一种电化学熔盐渗硼方法，包括以下步骤：
S1、选择待处理的金属试样，金属材料为轴承钢，利用线切割将轴承钢试样加工成Φ24mm X 7.9mm大小的块状样品，随后对轴承钢试样利用2000目砂纸打磨除掉表面杂质备用，得到预处理轴承钢试样；
S2、配制固体粉末熔盐样品，固体粉末熔盐样品由85wt%的Na2B4O7渗硼原料、13wt%的Na2CO3助渗剂和2%wt氯化钠制得熔盐样品；
并将熔盐样品加入到内石墨坩埚12中，启动电炉1启动熔盐炉加热至设定温度900℃使熔盐熔化，搅拌熔盐，使熔盐混合均匀；
S3、将S1中的轴承钢试样置于试样挂载梁4的挂载点处，并通过升降架2调整夹持盘22的高度使得轴承钢试样浸入液体熔盐样品中；
S4、通过氩气输送管5向内石墨坩埚12内输送氩气使得内石墨坩埚12处于氩气气氛中，将电源6与阳极石墨电极3和试样挂载梁4分别连接，开动电炉1升温至设定的900℃渗硼温度，并打开电源6通入20A电流，为样品的渗硼过程提供活化能，增加试样的渗硼速率，保温15min后，关闭电源6，通过升降架2调整夹持盘22的高度将粗电化学液体渗硼轴承钢试样从内石墨坩埚12中取出，得到粗电化学液体渗硼轴承钢样品；
S5、将S4中得到的金属试样于沸水中煮120min，并配合磁力搅拌，磁力搅拌速度为600r/min，制得渗硼轴承钢样品。
将制得渗硼轴承钢样品与原始样品采用UMT-5多功能摩擦磨损试验机球盘进行往复实验；
实施例3，本发明提供一种技术方案：一种电化学熔盐渗硼方法，包括以下步骤：
S1、选择待处理的金属试样，金属材料为TC4合金，利用线切割将TC4合金试样加工成Φ24mm X 7.9mm大小的块状样品，随后对TC4合金试样利用2000目砂纸打磨除掉表面杂质备用，得到预处理TC4合金试样；
S2、配制固体粉末熔盐样品，固体粉末熔盐样品由85wt%的Na2B4O7渗硼原料、13wt%的Na2CO3助渗剂和2%wt氯化钠制得熔盐样品；
并将熔盐样品加入到内石墨坩埚12中，启动电炉1启动熔盐炉加热至设定温度920℃使熔盐熔化，搅拌熔盐，使熔盐混合均匀；
S3、将S1中的TC4合金试样置于试样挂载梁4的挂载点处，并通过升降架2调整夹持盘22的高度使得TC4合金试样浸入液体熔盐样品中；
S4、通过氩气输送管5向内石墨坩埚12内输送氩气使得内石墨坩埚12处于氩气气氛中，将电源6与阳极石墨电极3和试样挂载梁4分别连接，开动电炉1升温至设定的920℃渗硼温度，并打开电源6通入10A电流，为样品的渗硼过程提供活化能，增加试样的渗硼速率，保温15min后，关闭电源6，通过升降架2调整夹持盘22的高度将粗电化学液体渗硼TC4合金试样从内石墨坩埚12中取出，得到粗电化学液体渗硼TC4合金样品；
S5、将S4中得到的金属试样于沸水中煮120min，并配合磁力搅拌，磁力搅拌速度为600r/min，制得渗硼TC4合金样品。
实施例4，本发明提供一种技术方案：一种电化学熔盐渗硼方法，包括以下步骤：
S1、选择待处理的金属试样，金属材料为CoCrNi中熵合金，利用线切割将CoCrNi中熵合金试样加工成Φ24mm X 7.9mm大小的块状样品，随后对CoCrNi中熵合金试样利用2000目砂纸打磨除掉表面杂质备用，得到预处理CoCrNi中熵合金试样；
S2、配制固体粉末熔盐样品，固体粉末熔盐样品由85wt%的Na2B4O7渗硼原料、13wt%的Na2CO3助渗剂和2%wt氯化钠制得熔盐样品；
并将熔盐样品加入到内石墨坩埚12中，启动电炉1启动熔盐炉加热至设定温度880℃使熔盐熔化，搅拌熔盐，使熔盐混合均匀；
S3、将S1中的CoCrNi中熵合金试样置于试样挂载梁4的挂载点处，并通过升降架2调整夹持盘22的高度使得CoCrNi中熵合金试样浸入液体熔盐样品中；
S4、通过氩气输送管5向内石墨坩埚12内输送氩气使得内石墨坩埚12处于氩气气氛中，将电源6与阳极石墨电极3和试样挂载梁4分别连接，开动电炉1升温至设定的880℃渗硼温度，并打开电源6通入20A电流，为样品的渗硼过程提供活化能，增加试样的渗硼速率，保温15min后，关闭电源6，通过升降架2调整夹持盘22的高度将粗电化学液体渗硼CoCrNi中熵合金试样从内石墨坩埚12中取出，得到粗电化学液体渗硼CoCrNi中熵合金样品；
S5、将S4中得到的金属试样于沸水中煮120min，并配合磁力搅拌，磁力搅拌速度为600r/min，制得渗硼CoCrNi中熵合金样品。
实施例5，本发明提供一种技术方案：一种电化学熔盐渗硼方法，包括以下步骤：
S1、选择待处理的金属试样，金属材料为35CrMo钢，利用线切割将35CrMo钢试样加工成Φ24mm X 7.9mm大小的块状样品，随后对35CrMo钢试样利用2000目砂纸打磨除掉表面杂质备用，得到预处理35CrMo钢试样；
S2、配制固体粉末熔盐样品，固体粉末熔盐样品由85wt%的Na2B4O7渗硼原料、13wt%的Na2CO3助渗剂和2%wt氯化钠制得熔盐样品；
并将熔盐样品加入到内石墨坩埚12中，启动电炉1启动熔盐炉加热至设定温度900℃使熔盐熔化，搅拌熔盐，使熔盐混合均匀；
S3、将S1中的35CrMo钢试样置于试样挂载梁4的挂载点处，并通过升降架2调整夹持盘22的高度使得35CrMo钢试样浸入液体熔盐样品中；
S4、通过氩气输送管5向内石墨坩埚12内输送氩气使得内石墨坩埚12处于氩气气氛中，将电源6与阳极石墨电极3和试样挂载梁4分别连接，开动电炉1升温至设定的900℃渗硼温度，并打开电源6通入5A电流，为样品的渗硼过程提供活化能，增加试样的渗硼速率，保温15min后，关闭电源6，通过升降架2调整夹持盘22的高度将粗电化学液体渗硼35CrMo钢试样从内石墨坩埚12中取出，得到粗电化学液体渗硼35CrMo钢样品；
S5、将S4中得到的金属试样于沸水中煮120min，并配合磁力搅拌，磁力搅拌速度为600r/min，制得渗硼35CrMo钢样品。
实验例：对实施例2-5中制得的渗硼样品与原始样品表面硬度进行测试比较，图10是实施例2-5中制得的渗硼样品与原始样品表面硬度对照图；
对比发现在实施例2-5中渗硼过后金属材料表层硬度相较于未渗硼得到了显著的提升。
图11是实施例2中制得的于900℃、20A、15min工艺处理后的轴承钢的X射线衍射图；
结果表明：在电化学液体渗硼处理后其表面组织发生了改变，产生了FeB和Fe2B组织。
图12是实施例2中制得的于900℃、20A、15min工艺处理后的轴承钢的显微组织图；
从图中能够看出，处理后的样品中其渗层与基体存在明显的分层，且渗层无明显的裂纹。
图13是实施例2中渗硼轴承钢样品及原始轴承钢样品分别在10N载荷条件下，在去离子水作用下的摩擦系数对比图。
从图中看出：在去离子水作用下，实施例中渗硼轴承钢样品摩擦系数明显低于原始轴承钢样品，说明渗硼后有效提升了摩擦学性能，降低了摩擦系数。
图14是实施例2中渗硼轴承钢样品在5N载荷条件下，在商用丙三醇溶液作用下的实现超润滑的摩擦系数曲线。
从图中看出：在商用丙三醇溶液作用下，经过磨合期后成功在轴承钢渗硼表面实现了超润滑，获得了低于0.01的摩擦系数。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置，其特征在于：包括电炉（1）和安装在电炉（1）旁的升降架（2），所述电炉（1）内腔放置有外石墨坩埚（11），在所述外石墨坩埚（11）内放置有内石墨坩埚（12），所述内石墨坩埚（12）用于放置熔盐；
所述升降架（2）上滑动连接有横向连接梁（21），所述横向连接梁（21）内侧端固定有夹持盘（22），所述夹持盘（22）上安装有两个阳极石墨电极（3）、一个试样挂载梁（4）和一个氩气输送管（5），所述升降架（2）靠近顶端处安装有电源（6），所述阳极石墨电极（3）分别与电源（6）的正极电性连接，所述试样挂载梁（4）与电源（6）的负极电性连接；
所述夹持盘（22）上还设置有排烟抽气管（8），所述电炉（1）上还设置有测温热电偶（7）。
2.根据权利要求1所述的一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置，其特征在于，所述阳极石墨电极（3）包括石墨电极板（31）、外螺纹杆（32）和内螺纹杆（33），所述外螺纹杆（32）的一端螺纹连接有石墨电极板（31），所述外螺纹杆（32）的另一端螺纹连接有内螺纹杆（33），所述内螺纹杆（33）安装在夹持盘（22）上。
3.根据权利要求1所述的一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置，其特征在于，所述试样挂载梁（4）由纵向挂载梁（41）和横向挂载梁（42）组成，所述纵向挂载梁（41）顶端横向段设置有一个挂载点，所述横向挂载梁（42）的两端设置有两个挂载点。
4.根据权利要求1所述的一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置，其特征在于，所述内石墨坩埚（12）上还设置有承载横梁（13），在所述内石墨坩埚（12）上靠近顶端处还设置有阳极连接孔（14）。
5.根据权利要求1所述的一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼装置，其特征在于，所述升降架（2）上设置有竖向的滑轨，在所述滑轨内设置有滑块，所述横向连接梁（21）的外侧端固定在滑块侧端，所述升降架（2）靠近顶端和底端处还分别设置有限位器（23）。
6.一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼方法，包括以下步骤：
S1、选择待处理的金属试样，对金属试样进行表面预处理；
S2、配制固体粉末熔盐样品，并将固体粉末熔盐样品加入到内石墨坩埚（12）中，启动电炉（1）加热至预设温度使熔盐熔化，搅拌熔盐，使熔盐混合均匀；
S3、将S1中的金属试样置于试样挂载梁（4）的挂载点处，并通过升降架（2）调整夹持盘（22）的高度使得金属试样浸入液体熔盐样品中；
S4、通过氩气输送管（5）向内石墨坩埚（12）内输送氩气使得内石墨坩埚（12）处于氩气气氛中，将电源（6）与阳极石墨电极（3）和试样挂载梁（4）分别连接，开动电炉（1）升温至设定的渗硼温度，并打开电源（6）通入电流为金属试样的渗硼过程提供活化能，保温预设时间后得到粗电化学液体渗硼金属试样；
S5、将S4中得到的金属试样于沸水中煮10-120min，并配合磁力搅拌，制得渗硼金属试样样品。
7.根据权利要求6所述的一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼方法，其特征在于，液体熔盐样品由70%-85%wt的Na2B4O7渗硼原料、13%-20%wt的Na2CO3助渗剂和2-10%wt氯化钠制得熔盐样品。
8.根据权利要求6所述的一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼方法，其特征在于，在S2中电炉（1）加热温度设置在830-1000℃，在S4中设定的渗硼温度设置在830-1000℃。
9.根据权利要求6所述的一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼方法，其特征在于，在S4中，保温预设时间为1-120min，且在保温结束后通过升降架（2）调整夹持盘（22）的高度将粗电化学液体渗硼金属试样从内石墨坩埚（12）中取出。
10.根据权利要求6所述的一种面向超润滑背景的电化学熔盐渗硼方法，其特征在于，在S5中磁力搅拌速度为50-600r/min。
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