本發明屬于材料表面處理技術領域,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:
奧氏體不銹鋼,是指在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼,具有優良的力學性能、高韌性和塑性,可加工性以及抗腐蝕性強,被廣泛應用于化工、汽車、機械、海運及海洋構件等領域;但奧氏體不銹鋼由于含碳量極低,導致表面強度和硬度較低,抗磨損性能、抗疲勞性能低,嚴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金屬表面進行強化處理的方法,具體方法為將工件置入具有活性滲碳/滲氮介質中,加熱后保溫,使上述介質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度大幅增加,同時鋼件內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,但該鈍化膜嚴重影響了碳/氮原子在不銹鋼表面的滲透和擴散,因而在進行滲碳/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等氣體熱分解產生出強氧化的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,采用靜態的氣體難以對所有的工件表面進行鈍化膜去除,同時現在多采用將工件置于擱板或柵板上進行活化,這樣對于工件而言,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,對后續的滲碳或滲氮處理造成影響。
技術實現要素:
為解決上述技術問題,本發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,采用吹掃方式增強了不銹鋼工件表面活化效果,同時使表面活化更加均勻。
本發明完整的技術方案包括:
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,爐體內有放置臺2,所述的放置臺包括多個托輥3,多個托輥之間有間隙,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,兩側接觸托輥保持支撐,工件上方設有一排吹掃噴嘴;
加熱后,采用高壓氮氣輸送通過吹掃噴嘴對工件表面進行吹掃,吹掃壓力為0.4MPa,吹掃流量為20L/min,吹掃3-5min后,托輥旋轉,使托輥上的圓柱形工件在托輥力的作用下進行旋轉,并轉到下一個托輥之間的間隙中,繼續吹掃3-5min后,托輥反向旋轉,使工件往回旋,接觸面再次改變,重復上述過程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。
本發明相對于現有技術的優點在于:采用吹掃的方式對不銹鋼工件表面進行活化處理,提高了活化效果,靜態氣體的處理方式活化時,工件表面處的活化組分F或Cl濃度會隨活化過程降低,從而形成自外而內的濃度差,由于氣體為靜態,該外層活化原子只能靠擴散向內進行,導致了活化時間長,而采用吹掃的方式,氣流在不停的運動,混合,各處的活化組分更均勻,從而使活化效果更好,時間更短,同時爐中旋轉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,進一步提高了活化效果。
附圖說明
圖1為本發明的活化吹掃爐結構示意圖。
圖中:1-爐體,2-放置臺,3-托輥,4-工件,5-吹掃噴嘴。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。
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,使其蒸發裂解成為活化蒸汽。
選擇直徑10cm,長度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,所述的放置臺包括多個托輥,多個托輥之間有間隙,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,兩側接觸托輥保持支撐,工件上方設有一排吹掃噴嘴;
加熱后,采用高壓氮氣輸送通過吹掃噴嘴對工件表面進行吹掃,根據工件的放置距離,所述噴嘴間隔距離以10cm為宜,保證每個工件均有一個噴嘴對準工件吹掃,吹掃壓力為0.4MPa,吹掃流量為20L/min,吹掃3-5min后,托輥旋轉,使托輥上的圓柱形工件在托輥力的作用下進行旋轉,并轉到下一個托輥之間的間隙中,這樣,工件與托輥之間的接觸面就發生了改變,繼續吹掃3-5min后,托輥反向旋轉,使工件往回旋,接觸面再次改變。重復上述過程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,僅是本發明的較佳實施例,并非對本發明作任何限制,凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化,均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。