本發明是一種熱處理工藝，具體的說，是化學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：

在食品加工過程中，304奧氏體不銹鋼具有優良的耐蝕性能和可加工性能而被廣泛應用，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械零部件，尤其在酸性環境及耐磨場合，難以滿足使用要求，影響這些零部件的使用壽命。

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

技術實現要素：

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

本發明的技術方案是：使用外加熱等離子滲氮設備，對果汁機304奧氏體不銹鋼旋片刀片進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304奧氏體不銹鋼旋片刀片放入等離子設備中，抽真空至真空度5帕；

第二步：充氮外加熱，充入氮氣至一個大氣壓，開啟外加熱，外加熱溫度為350℃；

第三步：待刀片溫度達到300℃均熱后，進行抽真空至極限真空；

第四步：等離子滲氮處理，持續向設備中通入氫氣300ml/min、氮氣900ml/min，維持爐內壓力150Pa，開啟高頻電源；

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

第六步：冷卻，保溫結束后，關閉外加熱、高頻電源，充入氮氣至一個大氣壓，開啟內、外風機對產品進行冷卻，當刀片溫度低于100℃時，關停設備完成等離子氮碳共滲。

本發明的有益效果是：

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

對果汁機304奧氏體不銹鋼旋片刀片進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構。用電子探針EPMA分析硬化層內氮和碳的分布狀態，硬化層內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小時的測試時間內恒電勢試驗的響應均在0.3C/cm²以下。

附圖說明

圖1為本發明的工藝曲線圖；

圖2為本發明制備的刀片的金相檢測圖片；

圖3為本發明制備的刀片的XRD檢測曲線；

圖4為本發明制備的刀片的電子探針EPMA檢測曲線；

圖5為本發明制備的刀片的電化學檢測曲線。

具體實施方式

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

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

第二步：充氮外加熱，充入氮氣至一個大氣壓，開啟外加熱，外加熱溫度為350℃；

第三步：待刀片溫度達到300℃均熱后，進行抽真空至極限真空；

第四步：等離子滲氮處理，持續向設備中通入氫氣300ml/min、氮氣900ml/min，維持爐內壓力150Pa，開啟高頻電源；

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

第六步：冷卻，保溫結束后，關閉外加熱、高頻電源，充入氮氣至一個大氣壓，開啟內、外風機對產品進行冷卻，當刀片溫度低于100℃時，關停設備完成等離子氮碳共滲。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內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明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發明技術方案的保護范圍。