一种不锈钢表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种不锈钢表面处理方法，包括如下步骤：采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，极间距20‑30mm，氩气工作气压30‑35Pa，保温温度1000‑1060℃，源极与阴极之间的电压差300‑350V，保温时间4‑5h；试样随炉冷却至室温。本发明专利技术操作简单方便、不会对环境造成污染；经过渗锆处理后，试样表面的硬度提高了约3倍，硬度由表及里逐渐降低，呈梯度分布；在不锈钢表面形成65μm、均匀致密的渗层；不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的3.15倍、6.23倍、3.12倍；不锈钢表面腐蚀较为严重，而渗层表面只出现轻微的局部腐蚀，可见经渗锆处理后不锈钢的耐蚀性有所改善。

A stainless steel surface treatment method

The invention discloses a stainless steel surface treatment method comprises the following steps: using Zr as the source, the source of polished clean substrate using 304 austenitic stainless steel was treated by multifunctional infiltration zirconium ion chemical heat treatment furnace, electrode spacing of 20 30mm, 30 35Pa argon pressure, temperature of 1000 1060 C, the voltage between the source and the cathode of the 300 350V, holding time of 4 5h; samples with the furnace cooling to room temperature. The invention has the advantages of simple operation, no pollution to the environment; through the infiltration of zirconium after treatment, surface hardness is increased by about 3 times, the hardness decreased gradually from the outside to the inside, the gradient distribution of the layer formation; 65 m and uniform on the surface of stainless steel; the relative corrosion rate of stainless steel substrate were infiltrated 3.15 times, Zr the alloy layer 6.23 times and 3.12 times; the surface corrosion of stainless steel is more serious, and the surface layer only slight local corrosion, the corrosion resistance of zirconium infiltration visible stainless steel improved after treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种不锈钢表面处理方法
本专利技术涉及一种不锈钢表面处理方法，属于金属表面处理领域。
技术介绍
不锈钢具有优良的耐蚀性、焊接性及综合力学性能，在航空航天、化工、原子能等行业中广泛应用，但其表面硬度较低，且在特定的腐蚀环境中的耐蚀性能有待进一步提高。目前常见的方法是表面贴附一层耐磨腐蚀层，然而采用这样的方案使用寿命很短，因而可以考虑采用表面渗层的方式强化不锈钢。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种操作简单方便、不会对环境造成污染的不锈钢表面处理方法，处理后的不锈钢表面具有良好的耐腐蚀性和较高的硬度。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种不锈钢表面处理方法，包括如下步骤：(1)采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，装炉前，将试样依次经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光，再用超声波清洗干净并烘干；(2)采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，工艺参数为:极间距20-30mm，氩气工作气压30-35Pa，保温温度1000-1060℃，源极与阴极之间的电压差300-350V，保温时间4-5h；(3)试样随炉冷却至室温。作为一个优选的方案，所述热处理炉型号为DGLT-15型。作为一个优选的方案，所述Zr板纯度99.99％。作为一个优选的方案，所述步骤(2)极间距20mm，氩气工作气压30Pa，保温温度1000℃。作为一个优选的方案，所述步骤(2)的源极与阴极之间的电压差350V，保温时间4h。本专利技术操作简单方便、不会对环境造成污染；经过渗锆处理后，试样表面的硬度提高了约3倍，硬度由表及里逐渐降低，呈梯度分布；在不锈钢表面形成65μm、均匀致密的渗层；不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的3.15倍、6.23倍、3.12倍；不锈钢表面腐蚀较为严重，而渗层表面只出现轻微的局部腐蚀，可见经渗锆处理后不锈钢的耐蚀性有所改善。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1不锈钢表面处理方法，包括如下步骤：(1)采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，装炉前，将试样依次经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光，再用超声波清洗干净并烘干；(2)采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，工艺参数为:极间距20mm，氩气工作气压30Pa，保温温度1000℃，源极与阴极之间的电压差300V，保温时间4h；(3)试样随炉冷却至室温。用HV1000型显微硬度仪检测试样硬度，载荷50g，加载时间10s。采用恒电位法和电化学测量仪进行电化学腐蚀试验，将试样依次用丙酮、蒸馏水冲洗干净，试样工作面积为1cm2，其余非工作面均用石蜡密封。然后将试样浸入腐蚀液中，以饱和甘汞电极作为参比电极，铂电极作为辅助电极，参比电极和研究电极之间用盐桥连接，鲁金毛细管距研究电极1-2mm，待稳定10min后进行阴极和阳极极化，最后计算腐蚀速度。经测量，表面的硬度为1530HV0.05，明显大于不锈钢基材的表面硬度(350HV0.05)，可见，经过渗锆处理后，试样表面的硬度提高了约3倍，硬度由表及里逐渐降低，呈梯度分布。在不锈钢表面形成65μm、均匀致密的渗层；不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的3.15倍、6.23倍、3.12倍；不锈钢表面腐蚀较为严重，而渗层表面只出现轻微的局部腐蚀，可见经渗锆处理后不锈钢的耐蚀性有所改善。实施例2不锈钢表面处理方法，包括如下步骤：(1)采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，装炉前，将试样依次经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光，再用超声波清洗干净并烘干；(2)采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，工艺参数为:极间距30mm，氩气工作气压35Pa，保温温度1060℃，源极与阴极之间的电压差350V，保温时间5h；(3)试样随炉冷却至室温。该实施例制备的材料性能与实施例1类似。实施例3不锈钢表面处理方法，包括如下步骤：(1)采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，装炉前，将试样依次经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光，再用超声波清洗干净并烘干；(2)采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，工艺参数为:极间距20mm，氩气工作气压30Pa，保温温度1000℃，源极与阴极之间的电压差350V，保温时间4h；(3)试样随炉冷却至室温。该实施例制备的材料性能与实施例1类似。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，装炉前，将试样依次经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光，再用超声波清洗干净并烘干；(2)采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，工艺参数为:极间距20‑30mm，氩气工作气压30‑35Pa，保温温度1000‑1060℃，源极与阴极之间的电压差300‑350V，保温时间4‑5h；(3)试样随炉冷却至室温。

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，装炉前，将试样依次经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光，再用超声波清洗干净并烘干；(2)采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，工艺参数为:极间距20-30mm，氩气工作气压30-35Pa，保温温度1000-1060℃，源极与阴极之间的电压差300-350V，保温时间4-5h；(3)试样随炉冷却至室温。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李靖，
申请(专利权)人：徐州宝亨钢板有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32