一种奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103014601A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103014601A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210525832.6(22)申请日2012.12.09(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人胡静蔡伟王树凯李景才(74)专利代理机构常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙)32231代理人金辉(51)Int.Cl.C23C8/38(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称一种奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺(57)摘要本发明涉及一种不锈钢离子氮化工艺，尤其涉及一种奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺，该工艺主要包括以下步骤：1）对不锈钢工件表面清洗，去除工件表面油污和杂质；2）对不锈钢工件进行预氧化处理；3）待不锈钢工件冷却后，将其放入离子氮化炉内，通入经过干燥后的氢气，然后起辉升温，待达到一定温度后，通入氮气，调节氮气和氢气比例、炉内压力随后开始计时，渗氮一定时间后，关闭离子氮化炉，工件随炉冷却。采用该工艺处理的奥氏体不锈钢可以获得比常规离子氮化工艺更厚的化合物层。CN10346ACN103014601A权利要求书1/1页1.一种奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺；其特征在于：该工艺包括以下步骤：（1）将不锈钢工件表面依次用320#~1200#的SiC砂纸磨平，再用Cr2O抛光粉抛光至镜面；（2）用无水乙醇或丙酮对不锈钢工件进行5min以上的超声波清洗，去除工件表面油污和杂质，干燥后待用；（3）对不锈钢工件进行预氧化处理；（4）待不锈钢工件冷却后，将其放入离子氮化炉内，通入经过干燥后的氢气，然后起辉升温，待达到一定温度后，通入氮气，调节氮气和氢气比例；（5）待炉内达到一定温度和压力后开始计时，保温一定时间；（6）保温时间到达以后，关闭离子氮化炉，并关闭氮气进气阀，继续通入氢气；（7）待炉内温度下降至100~200℃时，停止通入氢气。2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺，其特征在于：预氧化加热温度为300~350℃，保温时间为30~60min。3.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺，其特征在于：氮气和氢气比例为1:1~1:5，渗氮时炉内压力为100~500Pa，渗氮温度为380~580℃，渗氮时间为2~10h。2CN103014601A说明书1/3页一种奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺技术领域[0001]本发明属于金属表面改性技术领域，具体涉及一种奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺。背景技术[0002]离子渗氮是一种将氮原子渗入金属表层使金属表面改变化学成分和显微结构的离子化学热处理工艺。经过离子渗氮后的工件表面，可以形成一层致密的化合物层，这种化合物层具有较高的硬度和表面耐磨性，可以大大提高金属工件的使用寿命，因此得到了广泛的应用。[0003]奥氏体不锈钢是由于表面硬度低耐磨性差，使用范围受到了很大的限制。目前已有研究探索将离子渗氮应用于奥氏体不锈钢以提高其表面硬度和耐磨性，并取得了良好的效果。由于奥氏体不锈钢含有大量的合金元素，在渗氮过程中，合金元素的存在往往会阻碍氮原子的渗入，因此目前奥氏体不锈钢表面氮化还面临着渗层深度不足的缺点。发明内容[0004]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种渗氮速度快，表面质量好的奥氏体不锈钢复合处理工艺。本发明的工艺流程为：工件表面预处理→表面预氧化→离子渗氮[0005]实现本发明目的的技术方案是：一种奥氏体不锈钢离子氮化催渗工艺；其特征在于：该工艺包括以下步骤：[0006]（1）将不锈钢工件表面依次用320#~1200#的SiC砂纸磨平，再用Cr2O抛光粉抛光至镜面；[0007]（2）用无水乙醇或丙酮对不锈钢工件进行5min以上的超声波清洗，去除工件表面油污和杂质，干燥后待用；[0008]（3）对不锈钢工件进行预氧化处理；[0009]（4）待不锈钢工件冷却后，将其放入离子氮化炉内，通入经过干燥后的氢气，然后起辉升温，待达到一定温度后，通入氮气，调节氮气和氢气比例；[0010]（5）待炉内达到一定温度和压力后开始计时，保温一定时间；[0011]（6）保温时间到达以后，关闭离子氮化炉，并关闭氮气进气阀，继续通入氢气；[0012]（7）待炉内温度下降至100~200℃时，停止通入氢气；[0013]上述技术方案，预氧化加热温度为300~350℃，保温时间为30~60min。[0014]上述技术方案，氮气和氢气比例为1:1~1:5，渗氮时炉内压力为100~500Pa，渗氮温度为380~580℃，渗氮时间为2~10h。[0015]采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：[0016]（1）本发明工艺将工件抛光