[发明专利]一种金属表面处理技术的方法

说明书

本发明公开了一种金属表面处理技术的方法，包括金属零件加工周转过程中，表面会有乳化液、切削液、防锈油等物质，本工序主要目的是去除零件表面的防锈油及其它杂质，具体做法为将零件放入不锈钢网篮，将装有工件的网篮放入超声波清洗液中，将清洗后的零件装在适合产品结构的工装上，装夹时的方式要满足产品最小的变形趋势，长轴件要吊装，薄壁件摆放时要重心靠下，相比QPQ或离子氮化，BNO工艺装夹时，产品可以点、线接触，极大的减少了装卡时间，将装夹好零件的工装吊入BNO处理设备中：本发明通过氮化过程与氧化过程中同一炉里完成，处理后零件可获得表面高硬度、耐磨性、抗咬合性、耐腐蚀性、黑色外观等性能。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，具体为一种金属表面处理技术的方 法。

背景技术

金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料，其中 黑色金属(钢铁)是基本的结构材料，称为“工业的骨骼”，迄今为止，钢 铁在工业原材料构成中的主导地位依然是无法被取代的；

钢铁材料的最常见失效模式是生锈，生锈是一种化学反应，当空气中的 氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，生成的Fe2O3就是铁锈， 铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生 锈后，体积可胀大8倍，如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水 分，加速未生锈部分的腐蚀过程，铁在生锈时会更重，大约是原来的3至5 倍的重量；

生锈后不再坚固耐用，用钢铁制造的产品如大桥、机器等，因为生锈， 会发生断折、故障运行等，进而引发事故，造成经济损失，根据世界上宏观 的统计和调查，每年因腐蚀损失约1％的重量，这种损失在热带、海洋的环境 中更加严重，全世界每年因钢铁腐蚀造成的的经济损失平均约占国家经济总 量的3％-4％，直接经济损失约7000亿-10000亿美元，其中：英国的损失平均 达100亿英镑，占GDP的3.5％，德国的损失约为450亿德国马克，占GDP的 3.0％，美国年腐蚀损失达3000多亿美元，占GDP的4.2％(以上数据为2017 年数据)；

此外钢铁材料另外一种失效模式是发生磨损，磨损失效是指零部件在使 用或运行过程中，几何尺寸(体积)、表面质量、组织结构及性能发生变化， 失去原有设计所规定的功能，有损伤或隐患，继续使用会失去可靠性及安全 性，甚至完全丧失原定功能，并引发事故；

国际权威机构测算：世界一次性能源的30～50％消耗在摩擦损失上，机械 设备损坏和失效约80％是摩擦磨损造成的，而且50％以上的机械装备的恶性事 故都是起因于润滑失效造成的过度磨损，欧美发达国家因摩擦磨损造成的损 失约占其国民生产总值的2％～7％，目前我国的经济发展模式还比较粗犷，资 源浪费严重，该领域的损失远高于欧美发达国家；

目前解决腐蚀与磨损的方法有以下几大类：

(1)油脂防护：是最普通的防腐方法，多用于封闭腔或对表面无外饰要 求的防腐方式；但许多零件为少油或无油工况，且防锈油、脂现场管理容易 脏乱差；

(2)喷涂防护：喷覆涂层完好时，可获得一定的耐腐蚀性；但由于涂层 本身强度有限，仅可用于无磕碰或少磕碰场合；对耐磨性没有贡献；喷涂过 程环境污染严重，工作环境恶劣；

(3)表面镀层：处理后可获得一定耐蚀性及耐磨性，如镀锌、镀镍、镀 铬等，同样条件下比喷涂防护效果更好；但镀层容易剥落，极易损坏工作系 统；且处理过程环境污染严重；