[发明专利]一种镀渗复合多元共渗高合金镍基耐蚀合金的方法

说明书

技术领域

本发明提供了一种改善双层辉光离子多元共渗渗层的组织与性能的方法，适用于先进的表面复合耐蚀梯度材料制备技术领域，涉及双层辉光离子多元合金共渗制备工艺。

背景技术

双层辉光离子渗金属技术是我国在多国都获得专利(U.S.PatentNo4,520,268；U.S.Patent 4,731,539；U.K.Patent No 2,150,602；Canada PatentNo.1,212,486；Austrilia Patent No 580,734；Sweden.Patent No.8.500,364-8)的一项等离子表面冶金新技术，它是在离子氮化技术的基础上发展起来的，其基本原理是利用低真空条件下的气体辉光放电所产生的等离子体，使普通材料表面形成具有特殊物理、化学性质的表面合金层，如高速钢、不锈钢、镍基合金等。然而，采用双层辉光离子多元共渗镍基耐蚀合金，以低碳钢、不锈钢为基材提高其表面耐蚀性能，发现两种基材表面合金渗层的耐蚀性能有明显的差异，不锈钢表面上形成的合金渗层的耐蚀性要远高于低碳钢表面形成的合金渗层的耐蚀性能。

为了改善在廉价的低碳钢基体表面以双层辉光离子多元共渗高附加值的优质镍基耐蚀合金渗层的组织与性能，提出利用电刷镀Ni镀层作为预处理隔离层，然后再进行双层辉光离子多元共渗的复合镀渗新工艺。新型的复合镀渗合金渗层为单一的γ相，没有发现析出相。而单独使用双层辉光多元共渗渗层的相组成为γ相(基体)+析出相，析出相为针状的μ相和块状M₆C。低碳钢表面上形成的合金渗层中存在较多析出相，会损害渗层的耐蚀性能。

发明内容

本发明的目的在于：利用电刷镀Ni镀层作为低碳钢表面进行双层辉光离子渗Ni基耐蚀合金前的预处理工艺，以达到明显提高渗层的耐腐蚀性能的目的。

本发明的构成：复合镀渗合金渗层由两个基本工艺组成：电刷镀工艺及双辉多元渗镍基合金工艺。

1、电刷镀工艺：

1)净除油：试样接电源负极，工作电压为8——12V，相对运动速度为

4-6m/min，油除净为止。

2)活化：用1#活化液，电源反接，电压12V，相对运动速度6-8m/min，时间

为25——35s。进行活化处理之后用水洗，再用3#活化液进行活化处理。

电压为12——16V，相对运动速度为6-8m/min，时间为25——35s，除去

表面碳黑呈银灰色后用水冲洗。

3)镀工作层：刷镀工艺电压为10——14V，相对运动速度为9——13m/min.。

2、刷镀Ni镀液的组成

  硫酸镍      NiSO₄·7H₂O          253～255g/L

  氨水        NH₃·H₂O(25％)       100——110mL

  柠檬酸铵    (NH₄)₃C₆H₅O₇     55～56g/L

  乙酸铵      CH₃COONH₄            22～23g/L

  草酸铵      (COONH₄)₂·H₂O      0.1——0.2g/L PH值                                    7.4～7.73.双层辉光离子多元共渗的工艺参数如下：

    源极电压                         800～1050V

    工件电压                         250～350V

    极间距                           15～30mm

    气压                             25～45Pa