本發(fā)明是一種熱處理工藝，具體的說，是化學(xué)熱處理中的等離子氮碳共滲工藝來改變不銹鋼的性能。

背景技術(shù)：

在食品加工過程中，304奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的耐蝕性能和可加工性能而被廣泛應(yīng)用，但它的硬度低(200～250HV)、耐磨性差，用304奧氏體不銹鋼制造的食品機(jī)械零部件，尤其在酸性環(huán)境及耐磨場合，難以滿足使用要求，影響這些零部件的使用壽命。

旋片刀片是果汁機(jī)中的重要部件，它是由2mm厚304奧氏體不銹鋼制成。在果汁機(jī)打汁過程中，通過高速旋轉(zhuǎn)的旋片刀片對水果進(jìn)行破碎打汁。高速旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致旋片刀片磨損，某些水果的弱酸性導(dǎo)致旋片刀片酸蝕，所以對旋片刀片表面的要求是既要耐磨又要耐蝕。目前國內(nèi)外高檔果汁機(jī)采取的是用不同的表面硬化處理方法制造，如鍍鉻、化學(xué)鍍鎳等，生產(chǎn)處理過程污染且表層易脫落。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種果汁機(jī)304奧氏體不銹鋼旋片刀片等離子氮碳共滲工藝。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：使用外加熱等離子滲氮設(shè)備，對果汁機(jī)304奧氏體不銹鋼旋片刀片進(jìn)行等離子氮碳共滲處理，在415℃保溫40小時，使不銹鋼表面生成厚度大于15微米的硬化層。

具體的工藝過程為：

第一步：將果汁機(jī)304奧氏體不銹鋼旋片刀片放入等離子設(shè)備中，抽真空至真空度5帕；

第二步：充氮外加熱，充入氮?dú)庵烈粋€大氣壓，開啟外加熱，外加熱溫度為350℃；

第三步：待刀片溫度達(dá)到300℃均熱后，進(jìn)行抽真空至極限真空；

第四步：等離子滲氮處理，持續(xù)向設(shè)備中通入氫氣300ml/min、氮?dú)?00ml/min，維持爐內(nèi)壓力150Pa，開啟高頻電源；

第五步：等離子氮碳共滲處理，在刀片到達(dá)415℃后保持溫度，均熱30分鐘，然后持續(xù)通入甲烷50ml/min，開始計時保溫，保溫時間為40小時；

第六步：冷卻，保溫結(jié)束后，關(guān)閉外加熱、高頻電源，充入氮?dú)庵烈粋€大氣壓，開啟內(nèi)、外風(fēng)機(jī)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，當(dāng)?shù)镀瑴囟鹊陀?00℃時，關(guān)停設(shè)備完成等離子氮碳共滲。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的果汁機(jī)304奧氏體不銹鋼旋片刀片等離子氮碳共滲工藝，讓刀片在弱酸環(huán)境下不銹蝕，在高速旋轉(zhuǎn)時更耐磨。

對果汁機(jī)304奧氏體不銹鋼旋片刀片進(jìn)行了等離子氮碳共滲處理，在304奧氏體不銹鋼旋片刀片表面生成厚度大于15微米厚的硬化層，該硬化層為氮和碳在奧氏體中的過飽和固溶體(S相)，具有高硬度和高耐蝕的性能。檢測該硬化層的表面硬度大于1000HV0.02。XRD檢測奧氏體不銹鋼在等離子氮碳共滲處理后仍保持了原有的晶體結(jié)構(gòu)。用電子探針EPMA分析硬化層內(nèi)氮和碳的分布狀態(tài)，硬化層內(nèi)氮原子的最大濃度處在硬化層的表面，碳原子的最大濃度處在硬化層的次表面。用電化學(xué)法測量等離子氮碳共滲處理后304奧氏體不銹鋼旋片刀片耐蝕性能，在16小時的測試時間內(nèi)恒電勢試驗的響應(yīng)均在0.3C/cm²以下。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝曲線圖；

圖2為本發(fā)明制備的刀片的金相檢測圖片；

圖3為本發(fā)明制備的刀片的XRD檢測曲線；

圖4為本發(fā)明制備的刀片的電子探針EPMA檢測曲線；

圖5為本發(fā)明制備的刀片的電化學(xué)檢測曲線。

具體實施方式

在離子滲氮設(shè)備(青島豐東熱處理有限公司生產(chǎn)，型號：FD—WR120/150—150)中，對果汁機(jī)304奧氏體不銹鋼旋片刀片進(jìn)行等離子氮碳共滲處理。

第一步：將果汁機(jī)304奧氏體不銹鋼旋片刀片放入等等離子設(shè)備中，抽真空至真空度5帕；

第二步：充氮外加熱，充入氮?dú)庵烈粋€大氣壓，開啟外加熱，外加熱溫度為350℃；

第三步：待刀片溫度達(dá)到300℃均熱后，進(jìn)行抽真空至極限真空；

第四步：等離子滲氮處理，持續(xù)向設(shè)備中通入氫氣300ml/min、氮?dú)?00ml/min，維持爐內(nèi)壓力150Pa，開啟高頻電源；

第五步：等離子氮碳共滲處理，在刀片到達(dá)415℃后保持溫度，均熱30分鐘，然后持續(xù)通入甲烷50ml/min，開始計時保溫，保溫時間為40小時；

第六步：冷卻，保溫結(jié)束后，關(guān)閉外加熱、高頻電源，充入氮?dú)庵烈粋€大氣壓，開啟內(nèi)、外風(fēng)機(jī)對產(chǎn)品進(jìn)行冷卻，當(dāng)?shù)镀瑴囟鹊陀?00℃時，關(guān)停設(shè)備完成等離子氮碳共滲。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。