一种金属表面处理工艺及处理方法技术

本发明专利技术涉及金属材料表面处理领域，具体为一种金属表面处理工艺及处理方法，本发明专利技术中，所提供的金属材料表面处理工艺，结合传统金属材料表面处理方法，金属表面形成磷酸盐保护膜，防锈性能好，同时具有很高的耐磨性和润滑作用，在模锻

A metal surface treatment process and method

【技术实现步骤摘要】
一种金属表面处理工艺及处理方法


[0001]本专利技术涉及金属材料表面处理领域，具体为一种金属表面处理工艺及处理方法。

技术介绍

[0002]表面处理是在基体材料表面上人工形成一层与基体的机械、物理和化学性能不同的表层的工艺方法，表面处理的目的是满足产品的耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特种功能要求，对于金属铸件，我们比较常用的表面处理方法是，机械打磨，化学处理，表面热处理，喷涂表面，表面处理就是对工件表面进行清洁、清扫、去毛刺、去油污、去氧化皮等。
[0003]金属表面处理中还包括电镀、电镀、镀锌和发黑等工艺、
[0004]电镀工艺中镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层，为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸，电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。
[0005]电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面，电泳表面处理工艺的特点：电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其他涂装工艺；电镀与电泳的区别为电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，电泳是溶液中带电粒子(离子)在电场中移动的现象。溶液中带电粒子(离子)在电场中移动的现象利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术，电泳又名——电着(著)，泳漆，电沉积。
[0006]齿轮是工业上应用最广泛的重要零件之一，它大多由金属构成，主要作用是传递动力、改变运动速度和方向，传递动力时，齿根部位受到大的交变弯曲应力，而齿面有很大的接触疲劳应力，强烈的摩擦，并且有时还受到一定的冲击力，所以其主要的失效形式为疲劳断裂、表面损伤(麻点、剥落、磨损)和过载断裂，所以，对齿轮的力学性能要求主要是高的弯曲疲劳强度、高的接触疲劳抗力、足够的塑性和韧度，耐磨性好，但是不同机械的齿轮，其工作条件差别很大，所以在选择材料和工艺上也有很大不同。
[0007]变速箱、发动机和一些重型机械上的齿轮承受高速和重载，因此构成齿轮的金属材料在耐磨性、疲劳强度和抗冲击能力方面均有着较高要求，为满足高耐磨性和整体强韧性的要求，为此我们提出了一种金属表面处理工艺及处理方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种金属表面处理工艺及处理方法，以解决上述
技术介绍
中提出的构成齿轮的金属材料在耐磨性、疲劳强度和抗冲击能力方面均有着较高要求的问题。
[0009]为实现上述目的，一种金属表面处理工艺，包括；
[0010](1)、将待处理的金属原材料表面展开预处理工作，去除油污、锈迹及杂质，将其表面整平为平整表面；
[0011](2)、将清洗干净的金属原材料浸入胶体钛盐表调剂处理。
[0012](3)、采用CO2高能激光束在金属原材料表面进行全面辐照，激光束聚焦辐照在金属材料表面上形成多段熔区；
[0013](4)、将金属材料浸入加热后的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属材料表面形成磷酸盐保护膜，磷化后取出洗干晾洁净。
[0014]优选的：所述金属原材料为有色金属。
[0015]优选的：所述胶体钛盐表调剂的配方为磷酸氢二钠：120～155份，氟钛酸钾：5份～12份，偏硅酸钠：8～17份，焦磷酸钠：142～183份，羧甲基纤维：13～24份，三聚磷酸钠：50份～53份；
[0016]将一定量的水加热至40～60摄氏度，边缓慢搅拌边将三聚磷酸钠和偏硅酸钠依次加入水中溶解，在70摄氏度保温5分钟后添加氟钛酸钾，继续搅拌并升温至74～80摄氏度，保温10分钟，让其自然降温至50摄氏度，过程中加入焦磷酸钠和磷酸氢二钠混合均匀，最后在加入羧甲基纤维研磨成粉末，得到胶体钛盐表调剂成品。
[0017]优选的：所述磷酸盐溶液的磷化温度为75摄氏度，处理时间为8～12分钟。
[0018]优选的：所述洗干方式为自然晾干或机械烘干。
[0019]本专利技术还包括一种金属表面处理方法，包括：
[0020]S1、模锻：在压力机上将金属材料锻压加工；
[0021]S2、正火：将金属材料加热到Ac3温度以上30～50℃后，保温一段时间出炉空冷，使冷却速度快于退火而低于淬火；
[0022]S3、渗碳：将金属材料置入具有活性渗碳介质中，加热到900
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950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层；
[0023]S4、淬火：将金属材料加热到临界温度Ac3或Ac1以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下进行马氏体转变；
[0024]S5、回火：将将淬火后的金属材料在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却；
[0025]S6、喷丸：将回火后的金属材料使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力；
[0026]S7、磨削：将喷丸后的金属材料表面粗整平，并进行修整使金属表面完整；
[0027]S8、磷化：将磨削后的金属浸入钛盐表调剂中，再采用磷酸盐溶液磷化；
[0028]S9、检验：对加工后的金属表面保护膜厚度、强度及耐磨性进行检测。
[0029]优选的：所述S3中，碳渗层的厚度为5μm～20μm。
[0030]优选的：所述S6中，喷丸时间60秒，喷丸强度0.15mmA。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0032]本专利技术中，所提供的金属材料表面处理工艺，结合传统金属材料表面处理方法，金属表面形成磷酸盐保护膜，防锈性能好，同时具有很高的耐磨性和润滑作用，在模锻
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正火
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渗碳
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淬火
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回火
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喷丸
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磨削
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磷化
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检验的加工后能够获得表面硬度高、高疲劳强度、芯部强韧性好并具有一点书写和韧性的高强度金属。
附图说明
[0033]图1为本专利技术一种金属表面处理工艺示意图；
[0034]图2为本专利技术一种金属表面处理方法示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]实施例
[0037]请参阅图1，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属表面处理工艺，其特征在于，包括；(1)、将待处理的金属原材料表面展开预处理工作，去除油污、锈迹及杂质，将其表面整平为平整表面；(2)、将清洗干净的金属原材料浸入胶体钛盐表调剂处理。(3)、采用CO2高能激光束在金属原材料表面进行全面辐照，激光束聚焦辐照在金属材料表面上形成多段熔区；(4)、将金属材料浸入加热后的磷酸盐溶液中进行化学处理，使金属材料表面形成磷酸盐保护膜，磷化后取出洗干晾洁净。2.根据权利要求1所述的一种金属表面处理工艺，其特征在于：所述金属原材料为有色金属。3.根据权利要求1所述的一种金属表面处理工艺，其特征在于：所述胶体钛盐表调剂的配方为磷酸氢二钠：120～155份，氟钛酸钾：5份～12份，偏硅酸钠：8～17份，焦磷酸钠：142～183份，羧甲基纤维：13～24份，三聚磷酸钠：50份～53份；将一定量的水加热至40～60摄氏度，边缓慢搅拌边将三聚磷酸钠和偏硅酸钠依次加入水中溶解，在70摄氏度保温5分钟后添加氟钛酸钾，继续搅拌并升温至74～80摄氏度，保温10分钟，让其自然降温至50摄氏度，过程中加入焦磷酸钠和磷酸氢二钠混合均匀，最后在加入羧甲基纤维研磨成粉末，得到胶体钛盐表调剂成品。4.根据权利要求1所述的一种金属表面处理工艺，其特征在于：所述磷酸盐溶液的磷化温度为75摄氏度，处理时间为8～12分钟。5.根据权利要求1所述的一种金...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金春，
申请(专利权)人：江苏卓盈精密科技有限公司，
类型：发明
国别省市：