[发明专利]一种不锈钢表面处理的方法

说明书

本发明公开了一种不锈钢表面处理的方法，包括步骤1、对不锈钢试样表面进行喷丸处理，使不锈钢试样表面纳米化；步骤2、对被纳米化处理后的不锈钢试样进行盐浴渗氮处理。本发明在盐浴渗氮前对不锈钢表面进行纳米化处理使得不锈钢表面形成大量的位错与缺陷，得到的晶粒大小均为纳米级别，纳米化组织与基体组织之间不存在明显界面，不会发生剥层或者分离。由于表面纳米化提高了不锈钢材料表面的活性，增加氮通道，所以能降低渗氮温度，减少Cr元素析出，使耐蚀性能相对于传统工艺得到提高，还能提高不锈钢的表面硬度。并且本发明的渗氮温度更低，从而避免了Cr元素析出；盐浴渗处理后，会在不锈钢表面形成一层氮化层，使其具备良好的表面性能。

技术领域

本发明属于热处理技术领域，尤其是指一种不锈钢表面处理的方法。

背景技术

对不锈钢的使用，要求其既具有一定的抗腐蚀性能，还要拥有更高的表面硬度，以具有更好的抗疲劳断裂、应力腐蚀和摩擦磨损的能力。目前，提高不锈钢的耐腐蚀和耐摩擦性能的主要方法是在不锈钢表面进行盐浴渗氮处理。通过渗氮处理后，不锈钢表面能得到很高的表面硬度。但是传统的盐浴渗氮方法在较主温度(T＞550℃)下进行处理，将会导致器件表面有大量的CrN析出，虽然这提高了硬度，但是耐蚀性大幅降低。如果为了提高耐蚀性而降低渗氮温度，那么N原子活性不够，使得活性N原子不能进入到不锈钢表面，则又会出现硬度大幅降低的问题。

因此，为了减少Cr元素析出，以提高传统不锈钢的耐腐蚀性能，同时还能高不锈钢的表面硬度，亟需发展新的不锈钢表面处理的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种不锈钢表面处理的方法。该方法在盐浴渗氮前对不锈钢表面进行纳米化处理使得不锈钢表面形成大量的位错与缺陷，得到的晶粒大小均为纳米级别，纳米化组织与基体组织之间不存在明显界面，不会发生剥层或者分离。由于表面纳米化提高了不锈钢材料表面的活性，增加氮通道，所以可以降低渗氮温度，减少Cr元素析出，耐蚀性能相对于传统工艺有所提高，还能更加显著提高不锈钢的表面硬度。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种不锈钢表面处理的方法，包括以下步骤：

步骤1、对不锈钢试样表面进行喷丸处理，使不锈钢试样表面纳米化；

步骤2、对被纳米化处理后的不锈钢试样进行盐浴渗氮处理。

作为一种优选的方案，步骤1中的喷丸处理包括以下步骤：

对不锈钢试样的表面依次进行打磨、除油污、清洗和吹干；

将处理好的不锈钢试样放在喷丸设备上进行喷丸处理，使不锈钢试样的表面纳米化；

喷丸处理后，对不锈钢试样依次进行除油污、清洗和吹干。

作为一种优选的方案，采用碳化硅砂纸对不锈钢试样的表面依次进行打磨后，使用丙酮除油污并在乙醇溶液中超声清洗后吹干。

喷丸处理后，用丙酮对不锈钢试样进行清洗去除油污，然后将不锈钢试样在乙醇溶液中超声清洗后吹干。

作为一种优选的方案，所述步骤2的盐浴渗氮的渗氮温度为462℃至468℃。

作为一种优选的方案，所述碳化硅砂纸采用180～800目。

作为一种优选的方案，所述喷丸设备采用超声喷丸设备。

作为一种优选的方案，试样在乙醇溶液中超声清洗5分钟后吹干。

作为一种优选的方案，所述不锈钢试样为2205双相不锈钢

实施本发明，具有如下有益效果：