本發(fā)明屬于材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種圓形或圓柱形不銹鋼件表面鈍化膜去除方法。
背景技術(shù):
奧氏體不銹鋼,是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼,具有優(yōu)良的力學(xué)性能、高韌性和塑性,可加工性以及抗腐蝕性強(qiáng),被廣泛應(yīng)用于化工、汽車、機(jī)械、海運(yùn)及海洋構(gòu)件等領(lǐng)域;但奧氏體不銹鋼由于含碳量極低,導(dǎo)致表面強(qiáng)度和硬度較低,抗磨損性能、抗疲勞性能低,嚴(yán)重影響奧氏體不銹鋼的使用范圍,或是大幅度降低零工件的使用壽命。滲碳或滲氮是常見的對(duì)金屬表面進(jìn)行強(qiáng)化處理的方法,具體方法為將工件置入具有活性滲碳/滲氮介質(zhì)中,加熱后保溫,使上述介質(zhì)中分解出的活性碳原子/氮原子滲入鋼件表層,從而獲得表層高碳/彈層,使鋼件的表面硬度和強(qiáng)度大幅增加,同時(shí)鋼件內(nèi)部仍保持原有成分的良好韌性和塑性。
但奧氏體不銹鋼表面有一層穩(wěn)定的鈍化膜,該鈍化膜主要組分為氧化層,由于該致密鈍化膜的存在,使得不銹鋼的耐腐蝕性能好,但該鈍化膜嚴(yán)重影響了碳/氮原子在不銹鋼表面的滲透和擴(kuò)散,因而在進(jìn)行滲碳/氮處理之前,必須要去除該氧化膜,以使得使碳/氮原子深入基體,提高表面耐磨性。目前的主要鈍化膜去除方法,是通過N3F氣體、HCl等氣體熱分解產(chǎn)生出強(qiáng)氧化的F或Cl活化不銹鋼表面,以去除鈍化膜,但在具體的不銹鋼表面活化過程中,采用靜態(tài)的氣體難以對(duì)所有的工件表面進(jìn)行鈍化膜去除,同時(shí)現(xiàn)在多采用將工件置于擱板或柵板上進(jìn)行活化,這樣對(duì)于工件而言,總有與擱板或柵板接觸的部位,該部位接觸不到活化氣體,造成表面活化處理不均勻,對(duì)后續(xù)的滲碳或滲氮處理造成影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種圓形或圓柱形不銹鋼件表面鈍化膜去除方法,采用吹掃方式增強(qiáng)了不銹鋼工件表面活化效果,同時(shí)使表面活化更加均勻。
本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括:
一種圓形或圓柱形不銹鋼件表面鈍化膜去除方法,包括活化劑配制、活化劑裂解、不銹鋼工件入爐、吹掃活化工序,
所述的活化劑配制為:采用聚四氟乙烯、四氯化碳、氯化氫、乙醇配制成活化劑,所述活化劑組分按體積比的組成為聚四氟乙烯:四氯化碳:氯化氫:乙醇=(100-120):(10-20):(1.5-3):(12-15)。
所述活化劑裂解為將活化劑加熱到400℃-450℃保溫15分鐘-25分鐘,使活化劑氣化并裂解為含有F、Cl活化組分的活化氣;
所述不銹鋼入爐為:將不銹鋼部件置入吹掃爐,所述的吹掃爐包括爐體1,爐體內(nèi)有放置臺(tái)2,所述的放置臺(tái)包括多個(gè)托輥3,多個(gè)托輥之間有間隙,間隙寬度小于不銹鋼件的直徑,將一排工件4放上托輥之間的間隙上,兩側(cè)接觸托輥保持支撐,工件上方設(shè)有一排吹掃噴嘴;
加熱后,采用高壓氮?dú)廨斔屯ㄟ^吹掃噴嘴對(duì)工件表面進(jìn)行吹掃,吹掃壓力為0.4MPa,吹掃流量為20L/min,吹掃3-5min后,托輥旋轉(zhuǎn),使托輥上的圓柱形工件在托輥力的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn),并轉(zhuǎn)到下一個(gè)托輥之間的間隙中,繼續(xù)吹掃3-5min后,托輥反向旋轉(zhuǎn),使工件往回旋,接觸面再次改變,重復(fù)上述過程2-3次后完成活化,排出活化氣體后,打開爐門,推出擱板,取出工件。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:采用吹掃的方式對(duì)不銹鋼工件表面進(jìn)行活化處理,提高了活化效果,靜態(tài)氣體的處理方式活化時(shí),工件表面處的活化組分F或Cl濃度會(huì)隨活化過程降低,從而形成自外而內(nèi)的濃度差,由于氣體為靜態(tài),該外層活化原子只能靠擴(kuò)散向內(nèi)進(jìn)行,導(dǎo)致了活化時(shí)間長(zhǎng),而采用吹掃的方式,氣流在不停的運(yùn)動(dòng),混合,各處的活化組分更均勻,從而使活化效果更好,時(shí)間更短,同時(shí)爐中旋轉(zhuǎn)的方式使工件表面暴露更充分,所有表面均暴露在活化氣體下,不留死角,進(jìn)一步提高了活化效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的活化吹掃爐結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-爐體,2-放置臺(tái),3-托輥,4-工件,5-吹掃噴嘴。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
選擇體積比為聚四氟乙烯:四氯化碳:氯化氫:乙醇=100:15:2:12的原料配制成活化劑,其中聚四氟乙烯、四氯化碳、氯化氫可以提供有效的氟氯活化成分,活化劑中的乙醇可以對(duì)活化組分形成有效溶解和混合,將上述活化劑在加熱爐裂解室中加熱到450℃并保溫20min,使其蒸發(fā)裂解成為活化蒸汽。
選擇直徑10cm,長(zhǎng)度50cm的圓形或圓柱形不銹鋼件,放入吹掃爐,所述的吹掃爐包括放置臺(tái),所述的放置臺(tái)包括多個(gè)托輥,多個(gè)托輥之間有間隙,間隙寬度約為5-8cm,并保證小于不銹鋼件的截面直徑,將一排工件放上托輥之間的間隙上,兩側(cè)接觸托輥保持支撐,工件上方設(shè)有一排吹掃噴嘴;
加熱后,采用高壓氮?dú)廨斔屯ㄟ^吹掃噴嘴對(duì)工件表面進(jìn)行吹掃,根據(jù)工件的放置距離,所述噴嘴間隔距離以10cm為宜,保證每個(gè)工件均有一個(gè)噴嘴對(duì)準(zhǔn)工件吹掃,吹掃壓力為0.4MPa,吹掃流量為20L/min,吹掃3-5min后,托輥旋轉(zhuǎn),使托輥上的圓柱形工件在托輥力的作用下進(jìn)行旋轉(zhuǎn),并轉(zhuǎn)到下一個(gè)托輥之間的間隙中,這樣,工件與托輥之間的接觸面就發(fā)生了改變,繼續(xù)吹掃3-5min后,托輥反向旋轉(zhuǎn),使工件往回旋,接觸面再次改變。重復(fù)上述過程2-3次后完成活化。排出活化氣體后,打開爐門,推出擱板,取出工件。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。