專利名稱：一種鋼鐵二次表面處理防銹蝕防油防氧化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵技術(shù)領(lǐng)域，涉及到表面處理及其防銹防腐。尤其是一種鋼鐵二次表面處理防銹蝕防油防氧化的方法。
背景技術(shù)：
鋼鐵表面除銹，常采用單一的物理或者化學(xué)的方法，以往主要采用噴砂除銹和強酸酸洗除銹。噴砂除銹投資大，成本尚、勞動強度大、污染環(huán)境；而強酸酸洗易產(chǎn)生過腐蝕，酸洗后往往生成二次銹，大量的鋼鐵設(shè)備長期暴露在空氣中.以極快的速度被腐蝕；為提高材料抗腐蝕、抗氧化等性能，一般會對材料進(jìn)行表面處理，常規(guī)采用的表面處理技術(shù)為達(dá)克羅技術(shù)，該技術(shù)是一種較為成熟的金屬表面防腐蝕技術(shù)，耐腐蝕性好 ，優(yōu)良的深涂性能，無氫脆現(xiàn)象，無污染等，但是采用達(dá)克羅技術(shù)所制備的涂層的耐劃傷性差，且涂覆好的標(biāo)準(zhǔn)件在長途運輸?shù)竭_(dá)目的地后，常會出現(xiàn)點蝕，這很大程度影響了產(chǎn)品的表面性能；在有的除銹防腐方法中，采用的除銹液中含有不穩(wěn)定的十二統(tǒng)墓硫酸鈉，所以除銹液的穩(wěn)定性不高，而且除銹速度不快；還有一些防腐方法，如表面鍍硬鉻法、鹽浴復(fù)合處理法、氣體滲氮法、滲碳法、氧化法等。但鹽浴復(fù)合處理法受到用鹽質(zhì)量要求的制約，若氮化鹽質(zhì)量達(dá)不到要求，會造成滲層穩(wěn)定性差的缺陷，并且還存在有環(huán)境污染問題。至于表面鍍硬鉻法，則更會造成環(huán)境污染；還有采用清洗、涂刷等方法均普遍存在清除金屬表面銹蝕比較好，但清除氧化皮不徹底，特別是清除新鋼材表面致密氧化層更加困難，工藝復(fù)雜而而所需要時間長，要控溫，處理結(jié)果并不理想，氧化皮除不干凈達(dá)不到要求標(biāo)準(zhǔn)，為了有效的清除鋼鐵致密氧化層，目前大型構(gòu)件都采川“噴砂”處理，但設(shè)備、廠房等投資需數(shù)十萬至百萬并且要用水、電、空氣壓縮機，敷設(shè)風(fēng)管.架設(shè)電線，使形噴砂設(shè)備.用石英砂，甚至鋼砂噴射，空氣污染十分嚴(yán)重，勞動保護(hù)要求嚴(yán)密，成本高，勞動強度大.

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明為了解決上述問題，設(shè)計了一種鋼鐵二次表面處理防銹蝕防油防氧化的方法。該方法主要工藝步驟如下一種鋼鐵表面處理防銹蝕的方法，(I)對鋼材進(jìn)行整體熱處理，采用不完全退火法，將鋼材放入高溫爐中，將其加熱到溫度為760-800°C，保溫3-5h后緩慢冷卻，然后再次加熱到800-960°C，進(jìn)行正火處理，高溫2-3h，噴霧空冷，(2)對經(jīng)過熱處理的鋼材進(jìn)行氣體碳氮共滲，即在氣體滲碳爐中滴入二氧化碳和氨氣，溫度控制在820-860°C，保溫3-5h，將碳氮同時滲入鋼材表層，提高鋼材表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和耐腐蝕性。所述的防繡蝕為(1)由酸堿鹽混合而成的一種防腐劑，該防腐劑的各百分含量如下HNO3 0. 3-3%, H3PO4 10-20%, H2SO4 2_3%，NaC14_5%, NaNO3 4-6%, Ni (NO3) 2 3-5%,烷基醇酰胺3-5%，六次甲基四胺0.1-0. 2%，其余為水，(2)將該防腐劑攪拌混合均勻后噴刷于鋼材表面，涂層厚度為20-30 u m，再在清水沖洗之后空氣中風(fēng)干。
對其表面再次進(jìn)行物理處理，(I)采用噴丸處理，即將鋼材置于高速鐵球作用下，使其表面的硬度和內(nèi)模型改變，同時去除由于碳氮共滲引起的表面氧化現(xiàn)象，(2)對經(jīng)過噴丸的鋼材進(jìn)行表面拋光，采用激光拋光法，之后將其放入高溫爐中進(jìn)行加熱保溫30分鐘后空冷。進(jìn)一步包括將鋼材放入一種達(dá)克羅涂料液中，浸泡5-8分鐘，然后烘干即可，最終得到耐高溫抗腐蝕性強的鋼材。本發(fā)明的優(yōu)點之一氣體氮碳共滲，使金屬表面形成一層以e _Fe2_3C和Y-Fe4N為主的白亮層，該組織具有很高的硬度，起到耐磨作用，疲勞輕度和耐腐蝕性。
本發(fā)明的優(yōu)點二本發(fā)明具有在純潔的鋼鐵表面吸附成膜的特點，可隔離清除劑與金屬的接觸，防止鋼鐵過腐蝕和氫脆現(xiàn)象的發(fā)生；該清除劑對設(shè)備的腐蝕性較低，使用安全可靠，利于降低設(shè)備成本；本發(fā)明的優(yōu)點三拋光是去除掉白亮層表面的疏松層；表層為氧化層，其化學(xué)性能十分穩(wěn)定，有很好的耐蝕性。因此，經(jīng)氣體氮碳共滲及后氧化工藝處理的材料或零部件表面具有較好的耐磨性、耐蝕性、抗疲勞性，而且降低了摩擦系數(shù)。本發(fā)明的優(yōu)點四本發(fā)明吸收了達(dá)克羅及涂層的優(yōu)點，使鋼鐵結(jié)構(gòu)件表面上形成具有良好的耐磨、耐腐蝕的表面保護(hù)層，顯著提高鋼鐵結(jié)構(gòu)件在極端惡劣的環(huán)境中的使用壽命。
具體實施例方式實施例一將鋼材放入高溫爐中，將其加熱到溫度為760°C，保溫3h后緩慢冷卻，然后再次加熱到800°C，進(jìn)行正火處理，高溫2h，噴霧空冷，然后將鋼材放入在氣體滲碳爐中通入二氧化碳和氨氣。溫度控制在820°C，保溫3h ;在鋼材表面噴刷防腐劑，防腐劑比例為=HNO30. 3%, H3PO4 10%, H2SO4 2%, NCl 4%, NaNO3 4%, Ni (NO3) 2 3%,烷基醇酰胺 3%，六次甲基四胺0. 1%，其余為水，再在清水沖洗之后空氣中風(fēng)干；對風(fēng)干后的鋼材進(jìn)行噴丸處理；之后再進(jìn)行表面拋光將其放入高溫爐中進(jìn)行加熱保溫30分鐘后空冷；將拋光后的鋼材放入一種達(dá)克羅涂料液中，浸泡5分鐘，然后烘干即可。實施例二將鋼材放入高溫爐中，將其加熱到溫度為800°C，保溫5h后緩慢冷卻，然后再次加熱到960°C，進(jìn)行正火處理，高溫3h，噴霧空冷，然后將鋼材放入在氣體滲碳爐中通入二氧化碳和氨氣。溫度控制在860°C，保溫4. 5h;在鋼材表面噴刷防腐劑，防腐劑比例為HNO3 3%, H3PO4 20%, H2SO4 3%, NCl 5%, NaNO3 6%, Ni (NO3) 2 5%,烷基醇酰胺 5%，六次甲基四胺0. 2%,其余為水，再在清水沖洗之后空氣中風(fēng)干；對風(fēng)干后的鋼材進(jìn)行噴丸處理；之后再進(jìn)行表面拋光將其放入高溫爐中進(jìn)行加熱保溫30分鐘后空冷；將拋光后的鋼材放入一種達(dá)克羅涂料液中，浸泡8分鐘，然后烘干即可。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋼鐵表面處理防銹蝕的方法，其特征在于 (1)對鋼材進(jìn)行整體熱處理，采用不完全退火法，將鋼材放入高溫爐中，將其加熱到溫度為760-800°C，保溫3-5h后緩慢冷卻，然后再次加熱到800-960°C，進(jìn)行正火處理，高溫2_3h，噴霧空冷， (2)對經(jīng)過熱處理的鋼材進(jìn)行氣體碳氮共滲，即在氣體滲碳爐中滴入二氧化碳和氨氣，溫度控制在820-860°C，保溫3-5h，將碳氮同時滲入鋼材表層，提高鋼材表面的硬度、耐磨性、疲勞強度和耐腐蝕性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的防繡蝕為 (1)由酸堿鹽混合而成的一種防腐劑，該防腐劑的各百分含量如下=HNO30. 3-3%, H3PO410-20%, H2SO4 2-3%, NaCl 4-5%, NaNO3 4-6%, Ni (NO3) 2 3-5%,烷基醇酰胺 3_5%，六次甲基四胺0. 1-0. 2%,其余為水， (2)將該防腐劑攪拌混合均勻后噴刷于鋼材表面，涂層厚度為20-30ym，再在清水沖洗之后空氣中風(fēng)干。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，對其表面再次進(jìn)行物理處理，其特征在于 (1)采用噴丸處理，即將鋼材置于高速鐵球作用下，使其表面的硬度和內(nèi)模型改變，同時去除由于碳氮共滲弓I起的表面氧化現(xiàn)象。
(2)對經(jīng)過噴丸的鋼材進(jìn)行表面拋光，采用激光拋光法，之后將其放入高溫爐中進(jìn)行加熱保溫30分鐘后空冷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的鋼鐵材料的防銹防氧化處理方法，將鋼材放入一種達(dá)克羅涂料液中，浸泡5-8分鐘，然后烘干即可，最終得到耐高溫抗腐蝕性強的鋼材。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼鐵二次表面處理防銹蝕防油防氧化的方法。本發(fā)明屬于鋼鐵技術(shù)領(lǐng)域，首先對鋼材進(jìn)行表面碳氮共滲處理，然后再對其表面進(jìn)行防銹蝕防油防氧化處理，具體采用酸堿鹽混合法對其表面進(jìn)行處理，可隔離清除劑與金屬的接觸，防止鋼鐵過腐蝕發(fā)生，本發(fā)明成本低、投資少，鋼鐵表面處理效果好而且可以使得鋼材的表面抗彎能力強，耐磨性好，抗腐蝕性能提高，同時使得芯部的韌性高，柔性好，因此使得鋼材的壽命大大提高，其附加價值及產(chǎn)業(yè)效益獲得極大提高。
文檔編號C21D7/06GK102766838SQ201210231700
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者齊長纓 申請人:無錫市鉆通工程機械有限公司