[发明专利]一种不锈钢表面处理方法

说明书

本发明公开了一种不锈钢表面处理方法，包括如下步骤：采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，极间距20‑30mm，氩气工作气压30‑35Pa，保温温度1000‑1060℃，源极与阴极之间的电压差300‑350V，保温时间4‑5h；试样随炉冷却至室温。本发明操作简单方便、不会对环境造成污染；经过渗锆处理后，试样表面的硬度提高了约3倍，硬度由表及里逐渐降低，呈梯度分布；在不锈钢表面形成65μm、均匀致密的渗层；不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的3.15倍、6.23倍、3.12倍；不锈钢表面腐蚀较为严重，而渗层表面只出现轻微的局部腐蚀，可见经渗锆处理后不锈钢的耐蚀性有所改善。

技术领域

本发明涉及一种不锈钢表面处理方法，属于金属表面处理领域。

背景技术

不锈钢具有优良的耐蚀性、焊接性及综合力学性能，在航空航天、化工、原子能等行业中广泛应用，但其表面硬度较低，且在特定的腐蚀环境中的耐蚀性能有待进一步提高。目前常见的方法是表面贴附一层耐磨腐蚀层，然而采用这样的方案使用寿命很短，因而可以考虑采用表面渗层的方式强化不锈钢。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种操作简单方便、不会对环境造成污染的不锈钢表面处理方法，处理后的不锈钢表面具有良好的耐腐蚀性和较高的硬度。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种不锈钢表面处理方法，包括如下步骤：

(1)采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，装炉前，将试样依次经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光，再用超声波清洗干净并烘干；

(2)采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，工艺参数为:极间距20-30mm，氩气工作气压30-35Pa，保温温度1000-1060℃，源极与阴极之间的电压差300-350V，保温时间4-5h；

(3)试样随炉冷却至室温。

作为一个优选的方案，所述热处理炉型号为DGLT-15型。

作为一个优选的方案，所述Zr板纯度99.99％。

作为一个优选的方案，所述步骤(2)极间距20mm，氩气工作气压30Pa，保温温度1000℃。

作为一个优选的方案，所述步骤(2)的源极与阴极之间的电压差350V，保温时间4h。

本发明操作简单方便、不会对环境造成污染；经过渗锆处理后，试样表面的硬度提高了约3倍，硬度由表及里逐渐降低，呈梯度分布；在不锈钢表面形成65μm、均匀致密的渗层；不锈钢基材的相对腐蚀速度分别是渗Zr合金层的3.15倍、6.23倍、3.12倍；不锈钢表面腐蚀较为严重，而渗层表面只出现轻微的局部腐蚀，可见经渗锆处理后不锈钢的耐蚀性有所改善。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

不锈钢表面处理方法，包括如下步骤：

(1)采用Zr板作为源极，将源极打磨清理干净，基材采用304奥氏体不锈钢，装炉前，将试样依次经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光，再用超声波清洗干净并烘干；

(2)采用多功能离子化学热处理炉进行渗锆处理，工艺参数为:极间距20mm，氩气工作气压30Pa，保温温度1000℃，源极与阴极之间的电压差300V，保温时间4h；

(3)试样随炉冷却至室温。