本發(fā)明屬于不銹鋼加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種不銹鋼的滲氮復(fù)合處理方法。
背景技術(shù)：
：隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，不銹鋼制品越來越多的深入到人們的日常生活當(dāng)中。在實際加工生產(chǎn)中，為了改善不銹鋼的表面特性，需要對其進行表面改性處理操作，常規(guī)的有電鍍、鈍化、滲氮、滲碳等方法。其中傳統(tǒng)的滲氮、滲碳方法多需較高的加熱溫度，導(dǎo)致加工成本較高，此外，制得的滲氮、滲碳層厚度較小，表現(xiàn)出的性能較差，隨著人們對使用品質(zhì)要求的不斷提高，合理改善滲氮、滲碳等處理工藝是本領(lǐng)域技術(shù)人員的課題之一。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在提供一種不銹鋼的滲氮復(fù)合處理方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種不銹鋼的滲氮復(fù)合處理方法，包括如下步驟：（1）清洗除油：先用清水將不銹鋼表面的雜質(zhì)沖洗干凈后，再將其放入工業(yè)用除油液中，加熱保持除油液的溫度為42~44℃，不斷攪拌處理7~9min后將不銹鋼取出，再次用清水沖洗干凈后備用；（2）滲氮劑制備：a.先按重量份稱取下列物質(zhì)：44~47份尿素、20~23份氰酸鈉、5~7份稀土氧化鑭、4~6份稀土氧化鐠、3~5份硫酸銨、2~4份氯化鈉、6~8份氯化鉀、4~7份四硼酸鈉、5~7份硅藻土、4~6份麥飯石、16~19份石墨；添加的稀土和硫酸銨成分能有效提高滲氮進程的速度，起到了促進的效果，兩種成分具有較好的協(xié)同作用，氯化鈉、氯化鉀、四硼酸鈉成分能有效提升各物質(zhì)成分的活性，起到了活化的效果，硅藻土、麥飯石、石墨能有效吸附氧等物質(zhì)，保證了滲氮過程的穩(wěn)定進行；b.先將硅藻土和麥飯石放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液中浸泡處理15~20min，取出后再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理20~25min，取出后再用清水沖洗干凈干燥后備用；處理后的硅藻土、麥飯石吸附性、穩(wěn)定性更強，有效降低了使用時氧氣對滲氮進程的影響，并可很好延長其保質(zhì)期限；c.先將尿素、氰酸鈉、稀土氧化鑭、稀土氧化鐠、硫酸銨、氯化鈉、氯化鉀、四硼酸鈉共同混合放入研磨機中，控制研磨壓力為0.1~0.15MPa，處理22~24min后，再將操作b處理后的硅藻土、麥飯石，以及石墨加入，提升研磨壓力為0.2~0.25MPa，處理13~15min后即得滲氮劑；（3）滲氮處理：a.將步驟（1）處理后的不銹鋼和步驟（2）所得的滲氮劑共同混合，放入坩堝中夯實后，再進行密封備用；b.將操作a處理后的坩堝置于460~490℃的條件下加熱保溫3~4h，在加熱保溫期間用超聲波對坩堝進行超聲處理，共同處理完成后將坩堝中的不銹鋼取出備用；（4）激光沖擊處理：將步驟（3）處理后的不銹鋼放入脈沖激光沖擊裝備中，控制脈沖激光的波長為900~950nm，脈沖寬度為24~25ns，單脈沖能量為8~10J，處理完成后取出備用；（5）保質(zhì)處理：將步驟（4）處理后的不銹鋼置于溫度為370~400℃的條件下保溫處理2~3h后，再以2~3℃/s的速率降溫至室溫即可。進一步的，步驟（2）操作c中所述的滲氮劑研磨后的顆粒大小為10~20μm。進一步的，步驟（3）操作b中所述的超聲波處理時的頻率為58~64kHz。進一步的，步驟（4）中所述的激光沖擊處理采用多次重復(fù)沖擊的方式，多次沖擊的重復(fù)率為0.35~0.45Hz，搭接率為50%。進一步的，步驟（4）中所述的激光沖擊處理時，在不銹鋼上表面設(shè)有吸收層，所述吸收層為鋁箔。本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明在滲氮處理時獨特配制的滲氮劑能有效保證滲氮的速率和效果，提高了滲氮層的厚度，改善了不銹鋼表面的理化特性，同時又能降低對加熱溫度的要求，降低了生產(chǎn)成本，在滲氮處理時施加的超聲波處理不僅能進一步促進滲氮進程的速度，又能提升滲氮層各向的均勻性，降低了應(yīng)力開裂的現(xiàn)象發(fā)生，在滲氮處理后進行的激光沖擊處理，能有效提高馬氏體含量，誘導(dǎo)滲氮層下方不銹鋼晶粒的細(xì)化，降低了不銹鋼基體與滲氮層在界面處的硬度梯度，改善了兩者的附著性和致密性，進一步提高了滲氮的效果。最終在各步驟的綜合配合作用下，本發(fā)明方法能有效提升不銹鋼的表面硬度、耐磨性、耐腐性，有效改善了其理化特性，使用價值較高。具體實施方式實施例1一種不銹鋼的滲氮復(fù)合處理方法，包括如下步驟：（1）清洗除油：先用清水將不銹鋼表面的雜質(zhì)沖洗干凈后，再將其放入工業(yè)用除油液中，加熱保持除油液的溫度為42℃，不斷攪拌處理7min后將不銹鋼取出，再次用清水沖洗干凈后備用；（2）滲氮劑制備：a.先按重量份稱取下列物質(zhì)：44份尿素、20份氰酸鈉、5份稀土氧化鑭、4份稀土氧化鐠、3份硫酸銨、2份氯化鈉、6份氯化鉀、4份四硼酸鈉、5份硅藻土、4份麥飯石、16份石墨；b.先將硅藻土和麥飯石放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液中浸泡處理15min，取出后再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理20min，取出后再用清水沖洗干凈干燥后備用；c.先將尿素、氰酸鈉、稀土氧化鑭、稀土氧化鐠、硫酸銨、氯化鈉、氯化鉀、四硼酸鈉共同混合放入研磨機中，控制研磨壓力為0.1MPa，處理22min后，再將操作b處理后的硅藻土、麥飯石，以及石墨加入，提升研磨壓力為0.2MPa，處理13min后即得滲氮劑；（3）滲氮處理：a.將步驟（1）處理后的不銹鋼和步驟（2）所得的滲氮劑共同混合，放入坩堝中夯實后，再進行密封備用；b.將操作a處理后的坩堝置于460℃的條件下加熱保溫3h，在加熱保溫期間用超聲波對坩堝進行超聲處理，共同處理完成后將坩堝中的不銹鋼取出備用；（4）激光沖擊處理：將步驟（3）處理后的不銹鋼放入脈沖激光沖擊裝備中，控制脈沖激光的波長為900~920nm，脈沖寬度為24ns，單脈沖能量為8J，處理完成后取出備用；（5）保質(zhì)處理：將步驟（4）處理后的不銹鋼置于溫度為370℃的條件下保溫處理2h后，再以2℃/s的速率降溫至室溫即可。進一步的，步驟（2）操作c中所述的滲氮劑研磨后的顆粒大小為10~20μm。進一步的，步驟（3）操作b中所述的超聲波處理時的頻率為58~62kHz。進一步的，步驟（4）中所述的激光沖擊處理采用多次重復(fù)沖擊的方式，多次沖擊的重復(fù)率為0.35~0.4Hz，搭接率為50%。進一步的，步驟（4）中所述的激光沖擊處理時，在不銹鋼上表面設(shè)有吸收層，所述吸收層為鋁箔。實施例2一種不銹鋼的滲氮復(fù)合處理方法，包括如下步驟：（1）清洗除油：先用清水將不銹鋼表面的雜質(zhì)沖洗干凈后，再將其放入工業(yè)用除油液中，加熱保持除油液的溫度為44℃，不斷攪拌處理9min后將不銹鋼取出，再次用清水沖洗干凈后備用；（2）滲氮劑制備：a.先按重量份稱取下列物質(zhì)：47份尿素、23份氰酸鈉、7份稀土氧化鑭、6份稀土氧化鐠、5份硫酸銨、4份氯化鈉、8份氯化鉀、7份四硼酸鈉、7份硅藻土、6份麥飯石、19份石墨；b.先將硅藻土和麥飯石放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液中浸泡處理20min，取出后再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氫氧化鈉溶液中浸泡處理25min，取出后再用清水沖洗干凈干燥后備用；c.先將尿素、氰酸鈉、稀土氧化鑭、稀土氧化鐠、硫酸銨、氯化鈉、氯化鉀、四硼酸鈉共同混合放入研磨機中，控制研磨壓力為0.15MPa，處理24min后，再將操作b處理后的硅藻土、麥飯石，以及石墨加入，提升研磨壓力為0.25MPa，處理15min后即得滲氮劑；（3）滲氮處理：a.將步驟（1）處理后的不銹鋼和步驟（2）所得的滲氮劑共同混合，放入坩堝中夯實后，再進行密封備用；b.將操作a處理后的坩堝置于490℃的條件下加熱保溫4h，在加熱保溫期間用超聲波對坩堝進行超聲處理，共同處理完成后將坩堝中的不銹鋼取出備用；（4）激光沖擊處理：將步驟（3）處理后的不銹鋼放入脈沖激光沖擊裝備中，控制脈沖激光的波長為930~950nm，脈沖寬度為25ns，單脈沖能量為10J，處理完成后取出備用；（5）保質(zhì)處理：將步驟（4）處理后的不銹鋼置于溫度為400℃的條件下保溫處理3h后，再以3℃/s的速率降溫至室溫即可。進一步的，步驟（2）操作c中所述的滲氮劑研磨后的顆粒大小為10~20μm。進一步的，步驟（3）操作b中所述的超聲波處理時的頻率為60~64kHz。進一步的，步驟（4）中所述的激光沖擊處理采用多次重復(fù)沖擊的方式，多次沖擊的重復(fù)率為0.40~0.45Hz，搭接率為50%。進一步的，步驟（4）中所述的激光沖擊處理時，在不銹鋼上表面設(shè)有吸收層，所述吸收層為鋁箔。對比實施例1本對比實施例1與實施例1相比，在步驟（3）滲氮處理時，省去操作b中的超聲波處理，除此外的方法步驟均相同。對比實施例2本對比實施例2與實施例2相比，省去步驟（4）激光沖擊處理，除此外的方法步驟均相同。對照組現(xiàn)有的不銹鋼滲氮處理方法。為了對比本發(fā)明效果，選用同一批次的316不銹鋼板材作為實驗對象，隨機分為五組后，分別用上述五種方法進行處理，對處理后的板材進行品質(zhì)檢測，具體對比數(shù)據(jù)如下表1所示：表1表面硬度（HV）耐應(yīng)力腐蝕時長（h）表面摩擦系數(shù)滲層厚度（μm）實施例1765±184280.2368實施例2773±214330.2071對比實施例1722±203890.5057對比實施例2656±193600.4360對照組623±163260.6626注：上表1中所述的耐應(yīng)力腐蝕時長參照GB/T17898-1999《不銹鋼42%氯化鎂應(yīng)力腐蝕實驗》進行測試。由上表1可知，本發(fā)明處理方法能有效改善不銹鋼整體的理化特性，很好提升了其使用價值，經(jīng)濟效益較高。當(dāng)前第1頁1 2 3