[发明专利]一种金属表面机械辅助化学热处理方法

摘要

本发明涉及一种金属表面机械辅助化学热处理方法，步骤如下步骤一、待化学热处理金属工件基体预处理；步骤二、化学热处理电极制备；步骤三、化学热处理设备组装；步骤四、化学热处理制备；步骤五、化学热处理金属工件基体的磨削及抛光；本发明具有设备简单，投入小，维护及加工成本低廉；强化层主要为固溶体结构，致密、均匀、质量高；强化层与基体之间为冶金结合、无明显界面，结合力高；化学热处理与磨削过程同时进行，能够获得低表面粗糙度、高光亮度的表面抛光效果，无需抛光、去毛刺等二次加工；对工件的形状、精度无特殊要求，且可实现对复合材料、薄壁零部件的处理，适用性强；操作简单、易行，效率高，能够用于工件的大面积处理。

主权项

一种金属表面机械辅助化学热处理方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、待化学热处理金属工件基体预处理：去除待化学热处理金属工件基体表面的油污、氧化皮和加工硬化层，待用；步骤二、化学热处理电极制备：选用导热系数好、熔点高于待处理金属工件基体的导电材料制备成导电纤维/丝束或导电轮布材束作为电极材料，将该高熔点的导电纤维/丝束固定在导电刷体上或将导电轮布材束固定在导电千叶轮上，待用；步骤三、化学热处理设备组装：将步骤二准备的导电刷子或导电千叶轮固定在高速运动电机上，并在垂直待处理金属工件基体表面方向持续施加一定的压力，以确保刷子的超细纤维/丝束合金材料或千叶轮导电轮布材束与步骤一准备的金属工件基体表面始终保持紧密接触，将导电刷子或导电千叶轮与电源正极连接，电源负极与金属工件基体连接，完成化学热处理制备前的设备组装；步骤四、化学热处理制备：启动高速运动电机，导电纤维/丝束刷子在待化学热处理金属工件基体上按螺旋形轨迹持续性运动并覆盖整个待化学热处理金属工件的表面，完成一个处理周期，或者，导电轮布千叶轮在待化学热处理金属工件基体上按S形轨迹持续性运动并覆盖整个待化学热处理金属工件的表面，完成一个处理周期；在一个处理周期内，导电纤维/丝束刷子或者导电轮布千叶轮与金属工件基体表面产生加压的高速的摩擦运动；高速运动电机开始工作的同时，接通强流直/交流电，开始化学热处理，反复周期性处理5次‑50次，单位面积累计通电处理60s‑180s，获得理想的化学热处理强化层；步骤五、化学热处理金属工件基体的磨削及抛光：在获得步骤四理想的化学热处理强化层后，切断供给强流直/交流电，继续让高速旋转电机带动导电纤维/丝束刷子或导电轮布千叶轮与步骤四的金属工件基体相对运动一段时间，完成金属工件基体的磨削及抛光。