[发明专利]鱼钩及鱼钩表面非金属离子渗入NMIP处理的工艺方法

权利要求书

1.一种鱼钩，其特征在于所述鱼钩表面包覆有由扩散层、化合物层和氧化膜层组成的非金属离子渗入NMIP渗层组织。

2.根据权利要求1所述的一种鱼钩，其特征在于所述鱼钩表面的非金属离子渗入NMIP渗层组织是在所述鱼钩表面渗入[N]、[C]、[O]非金属离子形成扩散层，改变其材料表面的组织结构，并由内至外依次渗入Fe₃N、Fe₄N、Fe₃C化合物层和Fe₃O₄氧化膜层。

3.根据权利要求1或2所述的一种鱼钩，其特征在于所述鱼钩表面的非金属离子渗入NMIP渗层组织的渗层厚度为250-300μm,化合物层厚度9-12μm，扩散层的厚度250-300μm，表面硬度大于700HV_0.1。

4.一种鱼钩表面非金属离子渗入NMIP处理的工艺方法，其特征在于所述鱼钩表面的非金属离子包括下列工艺步骤：

a.清洗鱼钩表面：用金属清洗剂清洗去除鱼钩表面油污，然后用清水进行清洗；

b.预热鱼钩：将鱼钩放入预热炉中，温度升至350-380℃，保温30-50分钟；

c.非金属离子渗入鱼钩：氮化盐在氮化炉中溶解，温度升至530-550℃，将预热好的鱼钩放入氮化炉中，氮化炉温度回升至起始温度530-550℃后，保温2-3小时；

d.氧化鱼钩：氧化盐在氧化炉中溶解，温度升至390-420℃，将渗入好的鱼钩从氮化炉取出直接放入氧化炉中，保温30-50分钟；

e.将氧化好的鱼钩从氧化炉中取出，在空气中自然冷却至常温；

f.抛光鱼钩：将鱼钩用抛光机进行抛光；

g.二次氧化鱼钩：氧化盐在氧化炉中溶解，温度升至390-420℃，将抛光后的鱼钩放入氧化炉中，保温30-50分钟；

h.清洗鱼钩：将鱼钩放入清水中浸泡30-50分钟后，清洗凉干即可。

5.根据权利要求4所述的一种鱼钩表面非金属离子渗入NMIP处理的工艺方法，其特征在于所述c步骤中所述氮化炉中的氮化盐溶液的上半区和下半区的温度差小于等于5℃。

6.根据权利要求4所述的一种鱼钩表面非金属离子渗入NMIP处理的工艺方法，其特征在于所述c步骤中所述氮化盐组分包括碳酸钾K₂CO₃、碳酸钠Na₂CO₃、氰酸钾KCNO、氰酸钠NaCNO和碳酸锂LiCO₃。

7.根据权利要求6所述的一种鱼钩表面非金属离子渗入NMIP处理的工艺方法，其特征在于所述氮化盐组分按重量百分比是由碳酸钾K₂CO₃和碳酸钠Na₂CO₃合为42％，氰酸钾KCNO和氰酸钠NaCNO合为53％，碳酸锂LiCO₃为5％组成，其化学反应公式为：

4CNO^-→CO₃^-2+2CN^-+CO+2[N]公式1

2CNO^-+O₂→CO₃^-2+CO+2[N]公式2

2CO→CO₂+[C]公式3

上述公式1、2、3中的活性[N]、[C]、[O]原子均渗入鱼钩的金属表面内形成扩散层，改变金属表面组织结构，同时，[N]、[C]又与Fe反应生成由Fe₃N、Fe₄N、Fe₃C组成的非常致密的化合物层；

具体反应公式如下：

3Fe+[N]→Fe₃N

4Fe+[N]→Fe₄N

3Fe+[C]→Fe₃C。

8.根据权利要求4或6或7所述的一种鱼钩表面非金属离子渗入NMIP处理的工艺方法，其特征在于所述氮化盐中的氰酸根浓度要大于33％，当氰酸根浓度小于33％时，加入再生盐提升氰酸根浓度，具体加入再生盐的重量计算方法，是根据坩埚中氮化盐的重量百分比计算的，即每加入氮化盐重量10％的再生盐，氰酸根浓度大约可提高0.5个百分点。