本發明涉及一種金屬改性技術，具體地說是提高中碳結構鋼耐磨性、抗蝕性非金屬離子滲入處理方法。

背景技術：

腐蝕和磨損是造成材料和零部件失效的主要原因。據有關資料報道，發達國家每年由腐蝕和磨損所造成的經濟損失約占國民經濟總產值的4－5％，我國每年由腐蝕和磨損所造成的經濟損失達數千億元。中碳結構鋼是工業最基礎材料，提高其耐磨性和抗蝕性，從而提高產品的使用壽命是基本要求。

目前，我國常用的氣體氮化、離子氮化、高頻淬火等方法雖然也能提高中碳結構鋼產品的耐磨性。但是，耐磨性不高，同時沒能解決其抗蝕性的問題。

技術實現要素：

本發明就是針對現有中碳結構鋼耐磨性和抗蝕較差的技術問題，提供一種環保、可靠、變形小，大幅提升中碳結構鋼耐磨性和抗蝕性的非金屬離子滲入處理方法。

一種提高中碳結構鋼耐磨性、抗蝕性非金屬離子滲入處理方法，其包括下列工藝流程：

(1)裝夾清洗：產品裝夾放入超聲波儀清除產品表面油污和臟物；

(2)預熱：將產品放入預熱爐中加熱升溫至380-400℃，保溫1-2小時使其表面呈金黃色；

(3)離子滲入：離子滲入爐加熱升溫至540-560℃將氮化鹽完全溶解，其氰酸根濃度控制在33％以上，放入產品，在540-560℃狀態下保溫2-3.5小時；

(4)離子氧化：離子氧化爐加熱升溫至360℃將氧化鹽完全溶解，放入經離子滲入好的產品，在400-410℃狀態下保溫30-50分鐘；

(5)拋光：噴沙清除產品表面疏松層；

(6)第二次離子氧化：同工藝流程(4)；

(7)離子鈍化：放入離子鈍化爐20號機油中，在120℃狀態下保溫40分鐘；

(8)清洗：用清洗濟去除油污。

優選地，步驟(3)中氮化鹽成分和含量如下：

碳酸鉀k2co3和碳酸鈉na2co3為42％，氰酸鉀kcno和氰酸鈉nacno為52.5％，碳酸鋰lico3為5％，碳酸釔y2(co3)3和硫酸鑭la2(so4)3為0.5％。

優選地，氮化鹽中氰酸根濃度大于33％，當濃度低于33％時應適當加入再生鹽提升氰酸根濃度；再生鹽組分為：三聚氰胺為49％，三聚氰酸為31％，尿素為20％。

優選地，離子滲入爐和離子氧化爐坩堝材料為鈦。

本處理方法其目的在中碳結構鋼滲入[n]、[c]、[o]非金屬離子和和微量[y]、[la]稀土元素，改變其材料組織結構，形成[n]、[c]、[o]擴散層，fe3n、fe4n、fe3c化合物層，和fe3o4氧化膜層，滲層厚度90-150μm,硬度大于1100hv0.2，實現大幅提升中碳結構鋼耐磨性和抗蝕性；其工藝流程合理、操作簡易；環保、可靠、變形小；大幅提升中碳結構鋼耐磨性和抗蝕性，從而提高產品的使用壽命。

附圖說明

圖145鋼非金屬離子滲入金相組織圖；

圖245鋼斷面硬度梯度圖；

圖342crmo鋼非金屬離子滲入金相組織圖；

圖442crmo鋼斷面硬度梯度圖。

具體實施方式

45、42crmo非金屬離子滲入處理方法，工藝流程如下：

(1)裝夾清洗：產品裝夾放入超聲波儀清除產品表面油污和臟物；

(2)預熱：將產品放入預熱爐中加熱升溫至380-400℃，保溫1-2小時使其表面呈金黃色；

(3)離子滲入：離子滲入爐加熱升溫至540-560℃將氮化鹽完全溶解，其氰酸根濃度大于33％以上，當濃度低于33％時應適當加入再生鹽提升氰酸根濃度，保溫2小時，再放入預熱好的產品，在540-560℃狀態下保溫2-3.5小時。若產品放入離子滲入爐時溫度降低超過40℃，應降低產品的裝爐量；

(4)離子氧化：離子氧化爐加熱升溫至400-410℃將氧化鹽完全溶解，放入經離子滲入好的產品，在400-410℃狀態下保溫30-50分鐘；

(5)拋光：噴沙(180-200#玻璃珠)清除產品表面疏松層；

(6)第二次離子氧化：同工藝流程(4)；

(7)離子鈍化：放入離子鈍化爐20號機油中，在120℃狀態下保溫40分鐘。

(8)清洗：用清洗濟去除油污。

45、42crmo材料非金屬離子滲入處理后技術指標：

由此可以看出，采用本發明45、42crmo材料經非金屬離子滲入處理表面硬度由原200-250hv0.2提高到450hv0.2和700hv0.2以上，抗蝕性大于200小時，大幅度提高了中碳結構鋼耐磨性和使用壽命。

惟以上所述者，僅為本發明的具體實施例而已，當不能以此限定本發明實施的范圍，故其等同組件的置換，或依本發明專利保護范圍所作的等同變化與修改，皆應仍屬本發明權利要求書涵蓋之范疇。

技術特征：

技術總結
本發明提供一種提高中碳結構鋼耐磨性、抗蝕性非金屬離子滲入處理方法，其解決了中碳結構鋼耐磨性和抗蝕較差的技術問題，其包括裝夾清洗、預熱、離子滲入、離子氧化、拋光、二次離子氧化、離子鈍化和清洗等步驟，本發明可用于中碳結構鋼的表面硬度和耐蝕性增強，大幅度提高了產品的使用壽命。

技術研發人員：鄭渝江;羅德福;江景友;劉艷平
受保護的技術使用者：威海久威材料科技有限公司
技術研發日：2017.03.09
技術公布日：2017.07.18