本發(fā)明涉及機(jī)械工件的表面處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面化學(xué)處理方法。
背景技術(shù)：
表面處理是在基體材料表面上人工形成一層與基體的機(jī)械、物理和化學(xué)性能不同的表層的工藝方法；是在涂裝前，除去基底表面附著物或生成的異物，以提高基底表面與涂層的附著力或賦予表面以一定的耐蝕性能的過程。表面處理屬于最古老的技術(shù)，是人類最早掌握的一種技術(shù)，其目的是滿足產(chǎn)品的耐蝕性、耐磨性、裝飾或其他特種功能要求。
工件在加工、運(yùn)輸、存放等過程中，表面往往帶有氧化皮、鐵銹制模殘留的型砂、焊渣、塵土以及油和其他污物。要涂層能牢固地附著在工件表面上，在涂裝前就必須對(duì)工件表面進(jìn)行清理，否則，不僅影響涂層與金屬的結(jié)合力和抗腐蝕性能，而且還會(huì)使基體金屬在即使有涂層防護(hù)下也能繼續(xù)腐蝕，使涂層剝落，影響工件的機(jī)械性能和使用壽命。因此工件涂漆前的表面處理是獲得質(zhì)量優(yōu)良的防護(hù)層，延長產(chǎn)品使用壽命的重要保證和措施。
目前在金屬工件的使用過程中，尤其是轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械零部件，因摩擦產(chǎn)生的熱量，極大的影響其使用性能，使用壽命短，存在很大的缺陷，為提高機(jī)械零部件的使用性能，增強(qiáng)表面的抗腐蝕、抗銹蝕能力，特公開本發(fā)明的一種用于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面化學(xué)處理方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種用于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面化學(xué)處理方法方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種用于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面化學(xué)處理方法，其處理步驟具體包括如下：
(1)先用鋼絲刷對(duì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面進(jìn)行銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜進(jìn)行處理，以去除其表面部分的銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜和使黏附力強(qiáng)的銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜松動(dòng)，其處理方式為滾動(dòng)摩擦或滑動(dòng)摩擦，用時(shí)3-5min；
(2)對(duì)步驟(1)中處理后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行一次清洗去除銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜；所用清洗液由如下重量份的原料制成：磺酸3-6份、氫氧化鈉5-8份、CR-9乳化劑1-3份、水200-260份；
(3)經(jīng)步驟(2)處理后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行二次清洗后，再進(jìn)行一次水洗，水洗溫度為60-65℃、1.0-1.2MP的壓力振動(dòng)清洗，其振動(dòng)頻率10-20次/秒；
(4)將步驟(3)中水洗的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80-90℃，用時(shí)為40-50s，采用流動(dòng)熱風(fēng)進(jìn)行烘干，熱風(fēng)流動(dòng)速度為20-24m/s；
(5)經(jīng)步驟(4)烘干后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼浸入到盛裝有鈍化液的容器中進(jìn)行鈍化處理，鈍化溫度為100-120℃，用時(shí)為4-5min，所述鈍化液由如下重量份原料組成：重鉻酸鉀5-7份、磷酸1-2份、水1000-1400份；
(6)將步驟(5)鈍化后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼用水沖洗2-3min即可。
進(jìn)一步，所述的清洗液盛裝在密閉容器中，用40-50℃、1.2-1.5MP的壓力振動(dòng)清洗，其振動(dòng)頻率10-20次/秒。
磺酸可以使用β-萘磺酸。
本發(fā)明的有益效果：具有方法簡單，易于操作，使用成本低，經(jīng)鈍化處理使其表面上深層的分子間分離，最后的水洗去除鈍化液，在鋼的表面形成保護(hù)膜，提高鋼的抗腐蝕、抗銹蝕能力，避免了工件有運(yùn)行過程中因摩擦升溫而降低了抗性，提高了優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼制成的工件的使用性能，減小其摩擦力，增強(qiáng)耐摩性，從而得以延長工件的使用壽命，適用于45#鋼的表面處理。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種用于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面化學(xué)處理方法，其處理步驟具體包括如下：
(1)先用鋼絲刷對(duì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面進(jìn)行銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜進(jìn)行處理，以去除其表面部分的銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜和使黏附力強(qiáng)的銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜松動(dòng)，其處理方式為滾動(dòng)摩擦或滑動(dòng)摩擦，用時(shí)3min/cm2；
(2)對(duì)步驟(1)中處理后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行一次清洗去除銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜；所用清洗液由如下重量份的原料制成：磺酸3份、氫氧化鈉5份、CR-9乳化劑1份、水200份；
(3)經(jīng)步驟(2)處理后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行二次清洗后，再進(jìn)行一次水洗，水洗溫度為60℃、1MP的壓力振動(dòng)清洗，其振動(dòng)頻率10次/秒；
(4)將步驟(3)中水洗的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為80℃，用時(shí)為40s，采用流動(dòng)熱風(fēng)進(jìn)行烘干，熱風(fēng)流動(dòng)速度為20m/s；
(5)經(jīng)步驟(4)烘干后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼浸入到盛裝有鈍化液的容器中進(jìn)行鈍化處理，鈍化溫度為100℃，用時(shí)為4min，所述鈍化液由如下重量份原料組成：重鉻酸鉀5份、磷酸1份、水1000份；
(6)將步驟(5)鈍化后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼用水沖洗2min即可。
進(jìn)一步，所述的清洗液盛裝在密閉容器中，用40℃、1.2MP的壓力振動(dòng)清洗，其振動(dòng)頻率10次/秒。
實(shí)施例2
一種用于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面化學(xué)處理方法，其處理步驟具體包括如下：
(1)先用鋼絲刷對(duì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面進(jìn)行銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜進(jìn)行處理，以去除其表面部分的銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜和使黏附力強(qiáng)的銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜松動(dòng)，其處理方式為滾動(dòng)摩擦或滑動(dòng)摩擦，用時(shí)4min/cm2；
(2)對(duì)步驟(1)中處理后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行一次清洗去除銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜；所用清洗液由如下重量份的原料制成：磺酸4.5份、氫氧化鈉6.5份、CR-9乳化劑2份、水230份；
(3)經(jīng)步驟(2)處理后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行二次清洗后，再進(jìn)行一次水洗，水洗溫度為62℃、1.1MP的壓力振動(dòng)清洗，其振動(dòng)頻率15次/秒；
(4)將步驟(3)中水洗的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為85℃，用時(shí)為45s，采用流動(dòng)熱風(fēng)進(jìn)行烘干，熱風(fēng)流動(dòng)速度為22m/s；
(5)經(jīng)步驟(4)烘干后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼浸入到盛裝有鈍化液的容器中進(jìn)行鈍化處理，鈍化溫度為110℃，用時(shí)為4.5min，所述鈍化液由如下重量份原料組成：重鉻酸鉀6份、磷酸1.5份、水1200份；
(6)將步驟(5)鈍化后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼用水沖洗2.5min即可。
進(jìn)一步，所述的清洗液盛裝在密閉容器中，用45℃、1.3MP的壓力振動(dòng)清洗，其振動(dòng)頻率15次/秒。
實(shí)施例3
一種用于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面化學(xué)處理方法，其處理步驟具體包括如下：
(1)先用鋼絲刷對(duì)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的表面進(jìn)行銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜進(jìn)行處理，以去除其表面部分的銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜和使黏附力強(qiáng)的銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜松動(dòng)，其處理方式為滾動(dòng)摩擦或滑動(dòng)摩擦，用時(shí)5min/cm2；
(2)對(duì)步驟(1)中處理后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行一次清洗去除銹蝕、粘黏雜質(zhì)、附膜；所用清洗液由如下重量份的原料制成：磺酸6份、5份、氫氧化鈉8份、CR-9乳化劑3份、水260份；
(3)經(jīng)步驟(2)處理后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行二次清洗后，再進(jìn)行一次水洗，水洗溫度為65℃、1.2MP的壓力振動(dòng)清洗，其振動(dòng)頻率20次/秒；
(4)將步驟(3)中水洗的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行烘干處理，烘干溫度為90℃，用時(shí)為50s，采用流動(dòng)熱風(fēng)進(jìn)行烘干，熱風(fēng)流動(dòng)速度為24m/s；
(5)經(jīng)步驟(4)烘干后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼浸入到盛裝有鈍化液的容器中進(jìn)行鈍化處理，鈍化溫度為120℃，用時(shí)為5min，所述鈍化液由如下重量份原料組成：重鉻酸鉀7份、磷酸2份、水1400份；
(6)將步驟(5)鈍化后的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼用水沖洗3min即可。
進(jìn)一步，所述的清洗液盛裝在密閉容器中，用50℃、1.5MP的壓力振動(dòng)清洗，其振動(dòng)頻率20次/秒。
通過上述實(shí)施例1進(jìn)行處理的空心軸、實(shí)施例2處理的軸套及實(shí)施例3處理的階梯軸，在使用3年后，得到如下結(jié)論：采用本方法處理后的軸的抗腐蝕、抗銹蝕能力提高，避免了軸在運(yùn)行過程中因摩擦升溫而降低了抗性，提高了軸的使用性能，減小其摩擦力，增強(qiáng)耐摩性，從而得以延長工件的使用壽命。