[发明专利]一种不锈钢表面硬化工艺

权利要求书

1.一种不锈钢表面硬化工艺，其特征在于：包括以下步骤：

(1)取不锈钢卡套基体，去除表面油污，去离子水超声清洗20～30min，清洗后干燥，对卡套基体表面进行超声滚压；超声滚压工艺参数为：工作静压力为300～400N，输出振幅为8～10μm，主轴转速为100～200r/min，横向进给量为0.1～0.5mm/min；所述不锈钢卡套基体的配方为：以质量分数计，C0.06～0.08％、Cr19.20～19.30％、Ni 11.25～11.35％、Mo2.65～2.70％、Mn

1.86％，余量为Fe；

(2)取超声滚压后的卡套基体，先以氢气、氮气质量比为8：2的混合气体渗氮，420～430℃保温4～6h；再以氢气、氮气和甲烷混合气体进行共渗，420～430℃保温3～5h，形成共渗层，所述氢气、氮气和甲烷的质量比为4：1：0.2；渗氮、共渗时，电压均为600V、压强均为200～300Pa；

表面渗碳，形成渗碳层，渗碳层工艺参数为：电压为600V，气体为氢气和甲烷混合气体，所述氢气和甲烷的质量比为(96～98)：(2～4)；渗碳时以2～3℃/min的升温速率升温至500～520℃，压强为200～300Pa；渗碳时间为50h；

(3)将渗碳后的卡套基体置于90～95℃去离子水中浸泡5～10min，再将其转移至60～70℃碱液中超声清洗1～2h，碱液清洗后转移至90～95℃去离子水超声清洗5～10min，取出，15～20℃冷水冲洗1～2min，再浸入60～70℃酸液中超声清洗2～4min，30～40℃去离子水冲洗，真空干燥，得到成品卡套；

光亮化处理后，进行表面敏化、活化，再将卡套置于镀液中，表面电镀纳米镀层，电镀时脉冲占空比为10～40％，阴极电流密度为2～3A/dm²，镀液温度为50℃，pH为3～5，施镀时间为40～50min；

镀液各组分包括：六水硫酸镍230～240g/L、六水氯化镍30～40g/L、硼酸20～25g/L、十二烷基磺酸钠0.1g/L、十六烷基磺酸钠0.05～0.1g/L、糖精钠0.15～0.2g/L、镀镍石墨烯1～2g/L、氮化钛颗粒3～5g/L。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢表面硬化工艺，其特征在于：所述碱液包括100～110g/L的氢氧化钠、110～120g/L的碳酸钠和60～65g/L高锰酸钾；所述酸液包括180～200g/L草酸、10～15g/L硫脲、15～20mL/L十二烷基酚聚氧乙烯醚。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢表面硬化工艺，其特征在于：电镀时处于磁场和超声环境中，其中超声波功率为200～250W，磁场方向与电场方向平行，磁场强度为0.6～0.8T。