[发明专利]一种合金表面原位氧化反应形成保护膜的制备方法

权利要求书

1.一种合金表面原位氧化反应形成保护膜的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

(1)将合金材料或管材表面做除油除锈预处理，然后装入热处理炉内；

(2)将气体通过电解质溶液，采用鼓泡法引入水蒸气，电解质溶液温度由恒温水浴器控制；气体压力控制在1～5个大气压；然后气体通入到装有合金材料或管材的加热炉内；

(3)将炉温升至300～600℃进行低温氧化，升温速率5～20℃/min，达预定温度后保温2～50h；

(4)将炉温升至700～1200℃进行高温氧化，升温速率10～30℃/min，达预定温度后保温1～20h；

(5)随炉冷却至室温或150℃以下，关闭气体，得到保护膜。

2.如权利要求1所述的一种合金表面原位氧化反应形成保护膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，所述的合金材料为含Cr及Mn的合金，以质量百分比计，Cr 5～30％，Mn 0.2～5％，Si 0.2～4％，Ni 0.01～50％，微量元素0.01～5％，余量为Fe；微量元素包括Nb、Ti、V、W、Al、C中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的一种合金表面原位氧化反应形成保护膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述的气体选自氢气、氮气、氦气、氩气、氨气、一氧化碳中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的一种合金表面原位氧化反应形成保护膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，所述的电解质溶液中的溶质为盐或碱；溶液的温度由温控仪控制，为溶液冰点至沸点。

5.如权利要求1所述的一种合金表面原位氧化反应形成保护膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，将炉温升至350～550℃进行低温氧化，升温速率5～20℃/min，达预定温度后保温5～10h。

6.如权利要求1所述的一种合金表面原位氧化反应形成保护膜的制备方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，将炉温升至800～1100℃进行高温氧化，升温速率10～30℃/min，达预定温度后保温2～5h。

7.一种合金表面原位氧化反应制备的保护膜，其特征在于，保护膜由外及内分别是：尖晶石层，成分为Mn_xCr_3-xO₄(0.5≤x≤1.5)；自修复补偿层，成分为Cr₂O₃；扩散障层，成分为SiO₂。