一種鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法
【專利摘要】一種鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法，其退除方法依次包括：1、退除液原料的確定；2、退除液各組成成分的濃度范圍的確定；3、退除液的配制；4、退除工藝的確定。本發(fā)明能夠退除在硬質(zhì)合金和高速鋼基體上鍍覆的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜；退膜后的鍍膜樣品表面光亮，具有金屬光澤，表面成分與未鍍膜前的金屬基體一致；本發(fā)明所提出的退除液對(duì)金屬基體原始表面無(wú)損傷，對(duì)基體沒(méi)有腐蝕作用。
【專利說(shuō)明】一種鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用真空鍍膜技術(shù)制備的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多弧離子鍍技術(shù)是制備硬質(zhì)反應(yīng)膜的一種主要方法，采用多弧離子鍍技術(shù)在硬質(zhì)合金和高速鋼基體上制備的鈦鋁鋯鉻氮化物(TiAlZrCrN)硬質(zhì)反應(yīng)膜性能優(yōu)異，具有比鈦鋁氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜和鈦鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜及鈦鋁鋯氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜高的硬度和膜附著力。硬質(zhì)合金和高速鋼刀具廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，例如:高速切削加工中，自動(dòng)加工機(jī)床的高速切削主要用的是硬質(zhì)合金和高速鋼刀具。然而，在很多情況下又需要對(duì)所鍍的膜層進(jìn)行退除，例如:在被鍍件的表面處理、真空鍍膜過(guò)程的控制等多方面原因，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)鍍膜質(zhì)量不佳的情況，比如，硬度不夠高、附著力不強(qiáng)、膜層局部脫落，這時(shí)需要對(duì)鍍的膜層進(jìn)行退除，然后再重新鍍覆新的膜層。
[0003]通常退除膜層的方法主要有:1、電解法，電解法具有退膜速度快，綜合成本較低，但是退膜完成時(shí)間較難把握，容易造成金屬基體原始表面的損傷，對(duì)基體產(chǎn)生腐蝕；2、機(jī)械拋光，機(jī)械拋光法工藝比較簡(jiǎn)單，但是對(duì)于形狀復(fù)雜的工件難以進(jìn)行拋光。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鈦鋁鋯鉻氮化物(TiAlZrCrN)硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法，該退膜方法能夠退除在硬質(zhì)合金和高速鋼基體上鍍覆的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜；退膜后的鍍膜樣品表面光亮，具有金屬光澤，表面成分與未鍍膜前的金屬基體一致；本發(fā)明所提出的退除液對(duì)金屬基體原始表面無(wú)損傷，對(duì)基體沒(méi)有腐蝕作用。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法依次包括:
1、退除液原料的確定:確定蒸餾水、含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水、氫氧化鉀、乙二胺四乙酸二鈉、酒石酸、十二烷基苯磺酸鈉、多聚磷酸鈉作為配制退除液的原料。
[0006]2、退除液各組成成分的濃度范圍的確定:確定退除液各組成成分的濃度如下:蒸餾水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為41.4%~55.2%、含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30.5%~46.1%、氫氧化鉀的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為7.8%~8.3%、乙二胺四乙酸二鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.89~l.2%、酒石酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.0%~2.8%、十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為
0.8%~1.2%、多聚磷酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%。
[0007]3、退除液的配制:確定退除液的配制如下:第一步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為41.4%~55.2%的蒸餾水；第二步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.0%~2.8%的酒石酸，攪拌直至完全溶解；第三步，向玻璃容器中緩緩加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%的乙二胺四乙酸二鈉，同時(shí)快速攪拌直至全部溶解；第四步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%的十二烷基苯磺酸鈉，并快速手動(dòng)攪拌4飛分鐘后停止攪拌；第五步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%的多聚磷酸鈉，并且十二烷基苯磺酸鈉和多聚磷酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比處于1:1;第六步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為7.8%~8.3%的氫氧化鉀，同時(shí)快速攪拌61分鐘后停止攪拌，在溶解過(guò)程中，會(huì)釋放一定量的熱量，引起溫度上升；第七步，將上述溶液自然冷卻到室溫，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30.5%~46.1%的含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水，然后攪拌均勻，得到退除液。
[0008]4、退除工藝的確定:確定退除工藝如下:為敘述方便，以下鍍覆鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的鍍膜樣品簡(jiǎn)稱鍍膜樣品，第一步，將鍍膜樣品放入酒精燒杯中，然后放入超聲波中清洗:3-5分鐘，清水沖洗，吹干。第二步，用不銹鋼絲將鍍膜樣品和固定架連接并固定，其中固定架置于玻璃容器上方，鍍膜樣品置于上述退除液中，保持豎直，同時(shí)保證鍍膜樣品浸泡于退除液中，并不與玻璃容器底部及側(cè)壁接觸；第三步，用肉眼觀察鍍膜樣品表面的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)鍍膜樣品表面有大量的氣泡產(chǎn)生，直到鍍膜樣品表面氣泡減少露出未鍍膜前的金屬基體顏色和金屬光澤；第四步，12~24小時(shí)后取出退膜后的鍍膜樣品；第五步，用蒸餾水沖洗退膜后的鍍膜樣品表面51分鐘；第六步，采用無(wú)水乙醇超聲波清洗退膜后的鍍膜樣品3飛分鐘后并吹干。按照本發(fā)明所提出的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法，可以完全退除硬質(zhì)合金和高速鋼基體上鍍覆的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜。
[0009]同現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提出的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法，可以完全退除硬質(zhì)合金和高速鋼基體上鍍覆的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜。退膜后的鍍膜樣品表面光亮，具有金屬光澤，且采用能譜分析，退膜后的鍍膜樣品表面成分與未鍍膜的金屬基體一致；本發(fā)明所提出的退除液對(duì)金屬基體原始表面無(wú)損傷，對(duì)基體沒(méi)有腐蝕作用，能夠保持金屬基體的光亮度；本發(fā)明確定了退除液中各組成成分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍的限定關(guān)系，保證了退膜效果的可重復(fù)性。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例1
一種硬質(zhì)合金基體上鍍覆的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法，其步驟是:
1、退除液原料的確定:確定蒸餾水、含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水、氫氧化鉀、乙二胺四乙酸二鈉、酒石酸、十二烷基苯磺酸鈉、多聚磷酸鈉作為配制退除液的原料。
[0011]2、退除液各組成成分的濃度范圍的確定:確定退除液各組成成分的濃度如下:蒸餾水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為55.10%、含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30.59%、氫氧化鉀的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8.26%、乙二胺四乙酸二鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.10%、酒石酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.75%、十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.10%、多聚磷酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為
1.10% 。
[0012]3、退除液的配制:確定退除液的配制如下:第一步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為55.10%的蒸餾水100毫升；第二步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.75%的酒石酸5克，攪拌直至完全溶解；第三步，向玻璃容器中緩緩加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.10%的乙二胺四乙酸二鈉2克，同時(shí)快速攪拌直至全部溶解；第四步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.10%的十二烷基苯磺酸鈉2克，并快速手動(dòng)攪拌5分鐘后停止攪拌；第五步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.10%的多聚磷酸鈉2克，并且十二烷基苯磺酸鈉和多聚磷酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比處于1:1 ;第六步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8.26%的氫氧化鉀15克，同時(shí)快速攪拌6分鐘后停止攪拌，在溶解過(guò)程中，會(huì)釋放一定量的熱量，引起溫度上升；第七步，將上述溶液自然冷卻到室溫，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30.59%的含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水50毫升，然后攪拌均勻，得到退除液。
[0013]4、退除工藝的確定:確定退除工藝如下:為敘述方便，以下在硬質(zhì)合金基體上鍍覆鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的鍍膜樣品簡(jiǎn)稱鍍膜樣品(膜層成分的原子百分?jǐn)?shù)約為:氮49.6%、鈦14.1%、鋁1.0%、鋯2.6%、鉻32.7% ;鍍膜樣品尺寸:30毫米X 20毫米X2毫米)，第一步，將鍍膜樣品放入酒精燒杯中，然后放入超聲波中清洗3分鐘，清水沖洗，吹干。第二步，用不銹鋼絲將鍍膜樣品和固定架連接并固定，其中固定架置于玻璃容器上方，鍍膜樣品置于上述退除液中，保持豎直，同時(shí)保證鍍膜樣品浸泡于退除液中，并不與玻璃容器底部及側(cè)壁接觸；第三步，用肉眼觀察鍍膜樣品表面的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)鍍膜樣品表面有大量的氣泡產(chǎn)生，直到鍍膜樣品表面氣泡減少露出未鍍膜前的金屬基體顏色和金屬光澤；第四步，24小時(shí)后取出退膜后的鍍膜樣品；第五步，用蒸餾水沖洗退膜后的鍍膜樣品表面6分鐘；第六步，采用無(wú)水乙醇超聲波清洗退膜后的鍍膜樣品4分鐘后并吹干。
[0014]對(duì)使用上述方法退膜后的鍍膜樣品進(jìn)行肉眼觀察，膜層完全退除，且退膜后的鍍膜樣品表面光亮，具有金屬光澤。采用能譜分析，退膜后的鍍膜樣品表面成分與未鍍膜的金屬基體一致。
[0015]實(shí)施例2
一種高速鋼基體上鍍覆的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法，其步驟是:
1、退除液原料的確定:確定蒸餾水、含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水、氫氧化鉀、乙二胺四乙酸二鈉、酒石酸、十二烷基苯磺酸鈉、多聚磷酸鈉作為配制退除液的原料。
[0016]2、退除液各組成成分的濃度范圍的確定:確定退除液各組成成分的濃度如下:蒸餾水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為41.49%、含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為46.06%、氫氧化鉀的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為7.88%、乙二胺四乙酸二鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.83%、酒石酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.08%、十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.83%、多聚磷酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為
0.83%。
[0017]3、退除液的配制:確定退除液的配制如下:第一步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為41.49%的蒸餾水100毫升；第二步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.08%的酒石酸5克，攪拌直至完全溶解；第三步，向玻璃容器中緩緩加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.83%的乙二胺四乙酸二鈉2克，同時(shí)快速攪拌直至全部溶解；第四步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.83%的十二烷基苯磺酸鈉2克，并快速手動(dòng)攪拌6分鐘后停止攪拌；第五步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.83%的多聚磷酸鈉2克，并且十二烷基苯磺酸鈉和多聚磷酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比處于1:1 ;第六步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為7.88%氫氧化鉀19克，同時(shí)快速攪拌7分鐘后停止攪拌，在溶解過(guò)程中，會(huì)釋放一定量的熱量，引起溫度上升；第七步，將上述溶液自然冷卻到室溫，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為46.06%的含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水100毫升，然后攪拌均勻，得到退除液。
[0018]4、退除工藝的確定 :確定退除工藝如下:為敘述方便，以下在高速鋼基體上鍍覆鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的鍍膜樣品簡(jiǎn)稱鍍膜樣品(膜層成分的原子百分?jǐn)?shù)約為:氮51.0%、鈦11.7%、鋁1.0%、鋯2.3%、鉻34.0% ;鍍膜樣品尺寸:40毫米X 30毫米X2毫米)，
第一步，將鍍膜樣品放入酒精燒杯中，然后放入超聲波中清洗4分鐘，清水沖洗，吹干。第二步，用不銹鋼絲將鍍膜樣品和固定架連接并固定，其中固定架置于玻璃容器上方，鍍膜樣品置于上述退除液中，保持豎直，同時(shí)保證鍍膜樣品浸泡于退除液中，并不與玻璃容器底部及側(cè)壁接觸；第三步，用肉眼觀察鍍膜樣品表面的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)鍍膜樣品表面有大量的氣泡產(chǎn)生，直到鍍膜樣品表面氣泡減少露出未鍍膜前的金屬基體顏色和金屬光澤；第四步，21小時(shí)后取出退膜后的鍍膜樣品；第五步，用蒸餾水沖洗退膜后的鍍膜樣品表面7分鐘；第六步，采用無(wú)水乙醇超聲波清洗退膜后的鍍膜樣品5分鐘后并吹干。
[0019]對(duì)使用上述方法退膜后的鍍膜樣品進(jìn)行肉眼觀察，膜層完全退除，且退膜后的鍍膜樣品表面光亮，具有金屬光 澤。采用能譜分析，退膜后的鍍膜樣品表面成分與未鍍膜的金
屬基體一致。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法，其特征是:其退除方法依次包括:(I)、退除液原料的確定:確定蒸餾水、含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水、氫氧化鉀、乙二胺四乙酸二鈉、酒石酸、十二烷基苯磺酸鈉、多聚磷酸鈉作為配制退除液的原料；(2)、退除液各組成成分的濃度范圍的確定:確定退除液各組成成分的濃度如下:蒸餾水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為41.4%~55.2%、含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30.5%~46.1%、氫氧化鉀的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為7.8%~8.3%、乙二胺四乙酸二鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%、酒石酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.0%~2.8%、十二烷基苯磺酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%、多聚磷酸鈉的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2% ; (3)、退除液的配制:確定退除液的配制如下:第一步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為41.4%~55.2%的蒸餾水；第二步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.0%~2.8%的酒石酸，攪拌直至完全溶解；第三步，向玻璃容器中緩緩加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%的乙二胺四乙酸二鈉，同時(shí)快速攪拌直至全部溶解；第四步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%的十二烷基苯磺酸鈉，并快速手動(dòng)攪拌4飛分鐘后停止攪拌；第五步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%的多聚磷酸鈉，并且十二烷基苯磺酸鈉和多聚磷酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比處于1:1 ;第六步，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為7.8%~8.3%的氫氧化鉀，同時(shí)快速攪拌61分鐘后停止攪拌，在溶解過(guò)程中，會(huì)釋放一定量的熱量，引起溫度上升；第七步，將上述溶液自然冷卻到室溫，向玻璃容器中加入在退除液中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30.5%~46.1%的含H2O2質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水，然后攪拌均勻，得到退除液；(4)、退除工藝的確定:確定退除工藝如下:為敘述方便，以下鍍覆鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的鍍膜樣品簡(jiǎn)稱鍍膜樣品，第一步，將鍍膜樣品放入酒精燒杯中，然后放入超聲波中清洗3飛分鐘，清水沖洗，吹干；第二步，用不銹鋼絲將鍍膜樣品和固定架連接并固定，其中固定架置于玻璃容器上方，鍍膜樣品置于上述退除液中，保持豎直，同時(shí)保證鍍膜樣品浸泡于退除液中，并不與玻璃容器底部及側(cè)壁接觸；第三步，用肉眼觀察鍍膜樣品表面的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)鍍膜樣品表面有大量的氣泡產(chǎn)生，直到鍍 膜樣品表面氣泡減少露出未鍍膜前的金屬基體顏色和金屬光澤；第四步，12~24小時(shí)后取出退膜后的鍍膜樣品；第五步，用蒸餾水沖洗退膜后的鍍膜樣品表面5^8分鐘；第六步，采用無(wú)水乙醇超聲波清洗退膜后的鍍膜樣品3飛分鐘后并吹干；按照本發(fā)明所提出的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜的退除方法，可以完全退除硬質(zhì)合金和高速鋼基體上鍍覆的鈦鋁鋯鉻氮化物硬質(zhì)反應(yīng)膜。
【文檔編號(hào)】C23G1/19GK103882458SQ201410123881
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】張鈞, 焦悅, 宋文官, 田紅花, 孫力, 趙炬, 裴永偉 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)大學(xué)