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本发明提供了一种合金钢真空渗碳预处理的方法，包括：对合金钢基体进行超音速微粒轰击，获得表面纳米化基体；对所述表面纳米化基体进行稀土离子注入处理。本发明在真空渗碳前采用离子注入将稀土元素注入到合金钢表面来达到催渗的作用，但限于离子注入层最厚只有几微米，在离子注入稀土前又进行超音速微粒轰击得到具有高密度缺陷、高残余压应力的金属纳米层，以增大离子注入层的厚度，获得更好的催渗效果。本发明还提供了一种合金钢真空渗碳的方法和合金钢。
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