[发明专利]钢工件的热浸镀铝和喷淋式微弧氧化复合层制备方法

说明书

本发明公开了钢工件的热浸镀铝和喷淋式微弧氧化复合层制备方法，包括热浸镀铝层制备工艺方法和喷淋式微弧氧化热浸镀铝层的制备方法，热浸镀铝层制备工艺方法包括如下步骤：20#钢试样打磨、碱洗脱脂、水洗、酸洗除锈、水洗、水溶剂助镀剂处理、干燥、热浸镀铝、后处理、水洗、干燥。本发明提出的钢工件的热浸镀铝和喷淋式微弧氧化复合层制备方法，采用热浸镀+喷淋式微弧氧化的复合处理方式可以有效提高20#钢材料表面硬度、耐磨性，针对大尺寸工件，在性能相差不多时，喷淋式微弧氧化具有优势。

技术领域

本发明涉及到20钢材料加工技术领域，特别涉及钢工件的热浸镀铝和喷淋式微弧氧化复合层制备方法。

背景技术

20#钢传统热浸镀+微弧氧化复合处理方式中微弧氧化阳极通常采用电解槽式，在解决大尺寸工件时，受限于微弧氧化电解槽尺寸的问题，并且20#钢材料在加工的过程中，需要进行热浸镀铝，在热浸镀铝高温情况下，如果将铝液直接于空气接触，铝液表面会很容易形成一层氧化铝膜层，当将试样从铝液中提出时，这层氧化膜就会附着在镀层上，影响镀层外观，严重时则会破坏镀层组织结构；在微弧氧化复合处理时，选用的微弧氧化电解液不佳，使生成的微弧氧化层耐蚀性不佳，微弧氧化层综合性能不佳；为解决上述问题，因此提出一种钢工件的热浸镀铝和喷淋式微弧氧化复合层制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供钢工件的热浸镀铝和喷淋式微弧氧化复合层制备方法，具有表面硬度高、耐磨性强的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：钢工件的热浸镀铝和喷淋式微弧氧化复合层制备方法，包括热浸镀铝层制备工艺方法和喷淋式微弧氧化热浸镀铝层的制备方法，热浸镀铝层制备工艺方法包括如下步骤：20#钢试样打磨、碱洗脱脂、水洗、酸洗除锈、水洗、水溶剂助镀剂处理、干燥、热浸镀铝、后处理、水洗、干燥，喷淋式微弧氧化热浸镀铝层的制备方法包括如下步骤：

S1：将喷淋式电解液施加器的喷头安装至距试样6~10mm处；

S2：JHMAO100型微弧氧化电源为试样及喷淋式电解液施加器供电，打开喷淋式电解液施加器的喷头，喷头将电解液喷至试样上；

S3：制备完成后关闭喷头，JHMAO100型微弧氧化电源停止为试样及喷淋式电解液施加器供电，取出微弧复合层。

优选的，所述碱洗脱脂方法包括如下步骤：

S1：选用10%NaOH，25%Na₂CO₃，10%Na₂SiO₃，55%Na₃PO₄.12H₂O，将10%NaOH，25%Na₂CO₃，10%Na₂SiO₃和55%Na₃PO₄.12H₂O融为混合液；

S2：向混合液中滴入NP~102~3滴，将20#钢加入混合液中进行碱洗，碱洗温度控制在50~60℃之间，碱洗时间在25~30min之间。

优选的，所述酸洗除锈方法包括如下步骤：

选用12%HCl，向12%HCl溶液中加入适量乌洛托品溶合后得到酸洗除锈液，将碱洗脱脂后水洗过的20#钢加入酸洗除锈液中酸洗，酸洗温度为室温，酸洗时间为2～3 min:，酸洗过后得到试样；

优选的，所述水溶剂助镀剂制备方法包括如下步骤：

S1：按6wt%KF、2wt%ZnC1₂配置水溶液A1，适当加热，待完全溶解后混合搅拌均匀；

S2：将试样浸泡至水溶液A1中，浸泡时间为2min，浸泡后取出干燥备用。