[发明专利]一种煤矿机械零件表面处理方法

说明书

技术领域

本发明属于机械表面处理技术领域，具体地，涉及一种煤矿机械零件表面处理方法。

背景技术

煤矿机械由于使用环境恶劣、可靠性要求高，所以要求设备零件耐磨损、抗腐蚀，现在主要采用镀铬或镀镍方法、发蓝处理等方法，但上述方法存在表面硬度较低、耐腐蚀性较差、成本较高等缺点。国内常见的盐浴复合处理技术，主要针对较小的工件表面进行处理，如机加工刀具的表面处理，由于盐浴配方的原因，如果氮化温度太低，不能形成足够深度的渗层；而氮化温度太高，表面疏松层严重，温度超过回火温度则会降低基体的硬度，同时传统氮化盐中的氰化物有剧毒，对环境有较大危害。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种煤矿机械零件表面处理方法。

根据本发明提供的一种煤矿机械零件表面处理方法，所述方法包括如下工序：

（1）清洗处理：

将煤矿机械零件置于清洗剂中，采用超声波清洗，将零件表面的污垢剥离脱落，所述清洗振动频率范围在70-90kHz，功率密度设定在0.6-0.7W/C；

（2）预热处理：

将煤矿机械零件放入外热式坩锅电炉内，保持温度300-500℃，时间20-30min；

（3）氮化处理：

将被处理工件放入装有液态氮化盐的坩锅电炉内，浸入氮化盐熔融后的液体中，保持温度350-480℃，时间1.5-2.8h；

（4）氧化处理：

将煤矿机械零件放入装有液态氧化盐的坩锅电炉内，浸入氧化盐熔融后的液体中，保持温度255-300℃，时间46-50min；

（5）冷却处理：

将煤矿机械零件从坩锅电炉内取出，置于空气中自然冷却至室温；

（6）喷涂防锈漆：

将漆喷在在冷却后的机械零件表面，接着进行高温烘烤，烘烤温度是150-450℃，烘烤时间是10-40min。

优选地，所述氮化盐的原料按以下重量份配制：尿素40-50份，碳酸钾10-20份，碳酸锂5-10份，氯化钠6-10份。

优选地，所述氧化盐的原料按以下重量份配制：硝酸钠11-18份，硫酸钠9-15份，硝酸钾7-13份。

优选地，所述步骤（1）中的清洗剂为水基清洗剂。

优选地，所述坩锅电炉为外加热式。

优选地，所述步骤（6）中的防锈漆包括如下重量百分比的原料：水性环氧树脂20-30%、醋酸乙酯10-12%、聚乙烯醇3-5%、三聚磷酸钾1-3%、铁钛粉3-5%、二异丙醇胺2-4%、乙二胺四乙酸3-5%、膨胀珍珠岩粉4-6%、分散剂3-5%、消泡剂2-4%、铝粉1-4%、余量为去离子水。

优选地，所述分散剂为金属皂类分散剂。

优选地，所述金属皂类分散剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明提供的煤矿机械零件表面处理方法，采用该方法处理后的机械零件表面耐蚀性比镀铬和镀镍提高7以上，比镀锌高11倍以上，比发蓝处理高21倍以上，表面硬度达50HRC以上，远高于镀铬和镀镍及发蓝处理表面硬度。同时，本表面处理的方法成本较低，同时对环境无害，可广泛用于煤矿机械零件表面处理；

（2）本发明提供的煤矿机械零件表面处理方法的氮化处理过程中，采用本发明含有新组分及含量的氮化盐，不仅能在较低温度状态下保持一定的氮势，在较高的温度下稳定，可有效提高处理层的厚度，进一步提高工件的抗腐蚀性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

本实施例提供的一种煤矿机械零件表面处理方法，所述方法包括如下工序：

（1）清洗处理：

将煤矿机械零件置于清洗剂中，采用超声波清洗，将零件表面的污垢剥离脱落，所述清洗振动频率范围在90kHz，功率密度设定在0.6W/C，其中，所述清洗剂为水基清洗剂；

（2）预热处理：

将煤矿机械零件放入外热式坩锅电炉内，保持温度500℃，时间20min；

（3）氮化处理：

将被处理工件放入装有液态氮化盐的坩锅电炉内，浸入氮化盐熔融后的液体中，保持温度480℃，时间1.5h， 其中，所述氮化盐的原料按以下重量份配制：尿素50份，碳酸钾10份，碳酸锂10份，氯化钠6份，氢氧化钾10份，其中，所述坩锅电炉为外加热式；

（4）氧化处理：