一种在不锈钢表面制备多功能改性层的方法技术

一种在不锈钢表面制备多功能改性层的方法，涉及一种在不锈钢多功能改性层的方法。为了解决现有的不锈钢的渗氮/氮碳共渗与后氧化复合处理技术存在环境污染和处理后的不锈钢表面的耐蚀性差的问题。本发明专利技术为低温等离子体热扩渗过饱和固溶氮+低温氧化复合工艺，LTPSN改性层作为多功能复合改性层的承载层。LTO过程中在承载层表面生成致密的Fe<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;相和Fe<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;相组成的氧化层，能够在提高不锈钢表面硬度和耐磨性的同时提高不锈钢的耐腐蚀性能，LTO处理过程使得LTPSN改性层低温退火，使表面高氮膨胀α相或γ相发生分解形成低氮膨胀α相或γ相，可以有效的消除微观应力，消除LTPSN改性层的脆性，在提高不锈钢材料的耐磨性的同时保留耐蚀性，并且过程产物对环境无毒无害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在不锈钢表面制备多功能改性层的方法。

技术介绍

1、不锈钢是一种在空气、海水、等具有腐蚀介质中稳定性比较好的钢种，且铬含量10.5wt.％，碳含量最大不超过1.2％的钢，并且添加铬、磷、锰、硫、硅、碳、镍和氮等成分还可以增强不锈钢的性能，不锈钢应用最广泛的性能为耐腐蚀性。但由于不锈钢具有硬度低、耐磨性差等缺点限制了不锈钢的应用范围，因此可以采用表面改性的方法在提高其机械性能的条件下维持或提升其耐蚀性。

2、对不锈钢进行低温等离子体渗氮处理能提高钢材的抗疲劳、抗磨损及抗腐蚀能力。低温等离子体渗氮工艺是在低气压(如200pa)的含氮气氛中，以炉体为阳极，被处理的工件为阴极，在阴极和阳极两极之间加上数百伏的直流电压，使其产生辉光放电并进行低温等离子体渗氮处理的热处理工艺。处理后工件的表面硬度可以得到明显的提升，并且耐磨性也得到提高，延长了工件的使用寿命，因此该处理工艺在实际生产中，如汽车、船舶、航空等方面应用广泛。

3、传统不锈钢的渗氮处理都是在500℃以上的温度完成的，虽然提高了不锈钢零件的表面硬度和耐磨性，然而，会导本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：在不锈钢表面制备多功能改性层的方法按照以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：步骤一所述有机溶剂为丙酮和无水乙醇。

3.根据权利要求1所述的在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：步骤一所述不锈钢材料是奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢或沉淀硬化不锈钢。

4.根据权利要求1所述的在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：步骤二所述等离子体清洗的工艺为：将等离子体热扩渗装置内真空抽至5Pa以下，施加电压650V，清洗时间20分钟。

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【技术特征摘要】

1.一种在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：在不锈钢表面制备多功能改性层的方法按照以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：步骤一所述有机溶剂为丙酮和无水乙醇。

3.根据权利要求1所述的在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：步骤一所述不锈钢材料是奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢或沉淀硬化不锈钢。

4.根据权利要求1所述的在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：步骤二所述等离子体清洗的工艺为：将等离子体热扩渗装置内真空抽至5pa以下，施加电压650v，清洗时间20分钟。

5.根据权利要求1所述的在不锈钢表面制备多功能改性层，其特征在于：步骤三向等离子体热扩渗装置通入氮气和氢气的混合气，将步骤二处理后的不锈钢升温到420℃并保温8小时，保温结束后，停止供气，关闭电源，材料随炉冷却至室温取出，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞良，吴新宇，刘泉利，李凌泽，易冰，李珍，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：