[发明专利]一种钢铁材料表面耐磨自润滑黑色复合涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种钢铁材料表面耐磨自润滑黑色复合涂层的制备方法。它依次按照以下步骤进行：（一）氧氮化基底层制备；（二）氟聚合物涂层制备。本发明可根据需要选择制备哑光、亮光外观的复合涂层，能够实现批量化处理，具有不改变工件尺寸、结合好、无污染等优点。

主权项

1.一种钢铁材料表面耐磨自润滑黑色复合涂层的制备方法，其特征在于，它依次按照以下步骤进行：（一）氧氮化基底层制备⑴去除钢铁材料表面锈蚀，然后脱脂，最后用水漂洗；⑵置于250～400℃下保温15～60min；⑶放入氮化盐浴中进行氮化处理，处理温度520～600℃，处理时间为60～150min；其中，氮化盐浴由下述各个组分组成，各组分含量按重量百分比计分别为：25～40%的CO(NH2)2，35～45%的Na2CO3，18～28.4%的KCl，0.5～1.5%的La2(CO3)3，0.001%的K2S；⑷放入氧化盐浴中进行氧化处理，处理温度300～420℃，处理时间10～30min；其中，氧化盐浴由下述各个组分组成，各组分含量按重量百分比计分别为：15～25%的CO(NH2)2，5～10%的NH4ClO3，5～10%的KOH，60～70%的KCl；⑸去除钢铁材料表面厚度为0.005～0.02mm的疏松层；⑹置于250～400℃下保温15～60min；⑺放入二次氧化盐浴中进行二次氧化处理，处理温度420℃～480℃，处理时间40min～90min；其中，二次氧化盐浴由下述各个组分组成，各组分含量按重量百分比计分别为：15～25%的CO(NH2)2，5～10%的NH4ClO3，5～10%的KOH，60～70%的KCl，0.1～1%的稀土添加剂；所述稀土添加剂由下述各个组分组成，各组分含量按重量百分比计分别为：10～25%的La2(CO3)3，5～18%的La2O3，3～12%的LaCl3，余量的Na2CO3；⑻经二次氧化处理后的钢铁材料直接浸入流动的水中清洗，至表面附着的盐洗净为止，之后再在60℃～90℃的热水槽中清洗，浸泡时间10min～120min；清洗后立即于60℃～100℃下进行干燥，除去表面水分及残留湿气；（二）氟聚合物涂层制备⑼将经步骤（一）氧氮化基底层制备处理后的钢铁材料浸入微粒浓度为40～100g/L，微粒粒径为50～300nm的聚四氟乙烯水乳液中进行浸渗，浸渗温度50～80℃，时间10～60min；⑽将经浸渗处理后的钢铁材料于真空度为10～1×10‑2Pa的条件下，先预热至保温温度，并保温20～90min，再进行短时高温热处理，处理完毕后维持在保温温度，保温15～60min，之后持续抽真空至温度冷却到160℃以下，最后取出再冷却至室温；所述保温温度为280～380℃；所述短时高温热处理的具体操作为：在5～30min内迅速将钢铁材料的温度在保温温度的基础上提高50～100℃，到温后维持1～10min，再冷却至保温温度。