[发明专利]一种提高不锈钢表面质量的方法

说明书

本发明属于不锈钢技术领域，具体涉及一种提高不锈钢表面质量的方法，包括：（1）柠檬酸钠溶液浸泡（2）氮化处理（3）氮化处理后冷却（4）辐照处理（5）增强辐照处理。经过本发明中各步骤的复合处理后的不锈钢表面具有较高的硬度和良好的耐磨性，最外层生成一层厚厚的致密的钝化膜，尤其的是，不锈钢表面深度达120μm地表层内的显微硬度极大地提高，表面摩擦系数降低，表面耐磨损性能显著提高。

技术领域

本发明属于不锈钢技术领域，具体涉及一种提高不锈钢表面质量的方法。

背景技术

不锈钢具有良好的硬度，耐磨性，良好的耐腐蚀性，优良的外观和寿命长等特性，广泛应用于建筑、汽车工业、造船业、海洋装置、机械设备和化学设备等行业，但是某些特殊场合，普通的不锈钢的硬度，耐磨性并不能满足需求，因此需要对不锈钢表面进行进一步的处理，从而提高其表面质量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提高不锈钢表面质量的方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高不锈钢表面质量的方法，包括以下步骤：

（1）将不锈钢工件放入质量浓度为1.8%的柠檬酸钠溶液中在58℃下浸泡25min，然后过滤，然后将不锈钢工件放入75℃水中，采用石墨作为电极的阴极和阳极，进行对添加的水进行电解，期间水的温度保持75℃，电解10min后，取出不锈钢工件；

（2）放入氮化炉内，将炉温升温至温度为350℃-460℃，持续通入氮气，炉内压力调节至130-160MPa，进行第一段氮化处理，保温110-130min，然后，进行第二段氮化处理，将炉温升温至640℃-660℃，停止通入氮气，通入经过干燥后的氢气，12min后，通入氨气，调节氨气和氢气比例至1.28:1.37，炉内压力调节至180-220MPa，保温6-9小时；

（3）渗氮完成后，关闭氢气，继续通入氨气，待温度降到220-260℃时，停止通入氨气，随炉冷却至室温；

（4）采用离子能量为280keV、束流密度为160A/cm²、脉冲宽度为72ns的混合离子束组成的强流脉冲离子束对上述处理的不锈钢工件进行表面辐照处理，辐照次数为6次，第一次辐照时间为20s，后续每次辐照依次递减3s；

（5）将上述处理后的不锈钢工件放入温度为220-230℃、空气相对湿度为55-60%的环境下放置1.5小时，自然冷却至室温后，在磷酸、钼酸钠和水的混合液中在55-65℃下浸泡22min，同时采用超声波处理3-5min，然后过滤，表面清水洗涤，烘干，即可。

进一步的，所述氮气的通入速度为3m³/h。

进一步的，所述氨气的通入速度为6m³/h。

进一步的，所述磷酸、钼酸钠和水的质量比为3:5:100。

进一步的，所述超声波功率为750W。

进一步的，所述的混合离子束按质量百分比计由以下成分制成：60%H+、40%C+。

本发明有益效果：经过本发明中各步骤协同处理后的不锈钢表面质量得到极大的提高，不锈钢表面拥有更高的硬度和良好的耐磨性，最外层生成一层致密的钝化膜，可以有效提高不锈钢表面的耐蚀性，经过耐腐蚀性测试表明，经本发明方法处理的不锈钢表面相较于未经任何处理的不锈钢表面耐蚀性具有明显的进一步提高，表面硬度和表面耐磨性得到极大的提高，并且，还能对不锈钢的耐疲劳性能具有一定的提高，在渗氮处理后，进行表面辐照处理，能够使得不锈钢表面更加光滑，表面层晶粒细化，表面层杂质含量极大的降低，电化学腐蚀，酸碱腐蚀性能显著提高，尤其的是，不锈钢表面深度达120μm地表层内的显微硬度极大地提高，表面摩擦系数降低，表面耐磨损性能显著提高，经过本发明方法协同处理后的不锈钢可以处理掉基材的斑点、裂缝等缺陷。

具体实施方式