[發明專利]鋁及鋁合金表面三段氣體氮化方法

有效

• 申請號: 201210423565.1
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102943231A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 盧章平;紀嘉明;吳晶
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C23C8/24
• 分類號: C23C8/24;C23C8/02
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 吳靜安

1.鋁及鋁合金表面三段氣體氮化方法，包括如下步驟：

??1）去除表面氧化膜

????a．預處理并清洗工件表面；

b．第一次浸鋅，在室溫環境下將經清洗的所述工件浸入浸鋅溶液中進行第一次浸鋅，時間50～70s；

c．水洗，用水清洗經第一次浸鋅后的所述工件；

d．退鋅，將經水洗后的所述工件在室溫下浸入硝酸HNO3?水溶液中退鋅；

e．第二次浸鋅，在室溫環境下將經退鋅的所述工件浸入浸鋅溶液中進行第二次浸鋅，時間時間25～35s；

f．水洗吹干，用水清洗經第二次浸鋅后的所述工件并吹干或晾干；

??2）表面氮化

????a．排除氧氣：將經上述去除表面氧化膜的所述工件置于滲氮爐內后，使爐溫升至300℃并保持該溫度，通入氨氣以排除爐內氧氣，直到氨分解率小于10%；

b．第一次升溫：使爐溫升至560~590℃，在升溫過程中逐漸減少氨氣流量，直到氨分解率達到15~25%；

c．第一段滲氮：保持爐溫560~590℃，5~10小時，此過程保持氨分解率在10~25%；?

d．第二次升溫，一段滲氮完成后，使爐溫升至620~640℃，同時減少氨氣流量，使此溫度下的氨分解率達到35~55%；

e.?第二段滲氮：保持爐溫620~640℃，8~20小時，此過程保持氨分解率在35~55%；

f.降溫：將爐溫降至570~600℃，并保持氨分解率在25~45%；

g．第三段滲氮：保持爐溫570~600℃，10~20小時，保持氨分解率為25~45%；

h．退氮，保持爐溫570~600℃，減少氨氣流量，致使氨分解率至70~80%，此狀態保持1.5～2小時。

2.根據權利要求1所述的鋁及鋁合金表面二段氣體氮化方法，其特征在于所述浸鋅溶液是按1升水溶解下列質量化合物的配比關系所得溶液，

氧化鋅ZnO???????????????10~30?g?，

?????????氫氧化鈉NaOH????????????50~70g?，

?????????酒石酸鉀鈉KNaC₄?H₄O₆????50?~90g。

3.根據權利要求1所述的鋁及鋁合金表面二段氣體氮化方法，其特征在于所述去除表面氧化膜步驟中的退鋅過程所用硝酸HNO3?水溶液為1∶0.8～1∶1.1容積比?的水與硝酸HNO3?的混合溶液,所述工件浸入該溶液中的時間為6~12s。

4.根據權利要求1所述的鋁及鋁合金表面二段氣體氮化方法，其特征在于所述去除表面氧化膜步驟中的預處理過程包含依次進行的化學除油、熱水洗、冷水洗、酸浸蝕和水洗的分步驟。

5.根據權利要求1所述的鋁及鋁合金表面的氮化方法，其特征在于所述表面氮化的排氣步驟中，在所述工件置于滲氮爐內后，將爐子升溫，在爐溫升至300℃時開始通入氨氣。