[發明專利]鋯、鈦及其合金表層處理工藝

有效

• 申請號: 201410205016.6
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103981545B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 張佑鋒
• 申請（專利權）人: 張佑鋒
• 主分類號: C25D3/02
• 分類號: C25D3/02;C25D5/00
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙)14109
• 代理人: 冷錦超,吳立

技術領域

本發明涉及一種鋯、鈦及其合金表層處理工藝，特別是涉及一種鋯、鈦及其合金表層處理用晶瓷化液配方及工藝。

背景技術

鋯、鈦材料均屬于稀有貴重金屬，其合金具有很高的強度，耐高溫具備一定的防腐性，被應用于特殊場合，如核反應堆，高溫噴火管，合金鋼微量添加成份等。

但其導熱系數高，高溫反應和高溫燒蝕性能相對較弱，例如核電站反應堆中的純鋯管，遇到壓水堆中的高溫高壓水時，會反應置換出氫氣，當遇到氧氣或空氣時極易發生爆炸事故，導熱系數高會造成熱能的損失，反應堆中的壓水堆在300℃左右水溫下，管道溫度也接近300℃，管外壁與空氣或海水霧氣作用下，造成管道外壁的快速腐蝕。

發明內容

本發明為解決上述問題，提供了一種對加工后的鋯、鈦及其合金進行表層晶瓷化處理的鋯、鈦及其合金表層處理用晶瓷化液配方及工藝及工藝。

本發明的一種鋯、鈦及其合金表層處理用晶瓷化液配方，晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制：

EDTA為4-8%、SDBS為3-6%、VCl₃為1-4%、Na₂B₄O₃為8-12%、Nb-Re為2-6%、KOH4-8%其余為水。

優選為，晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制：EDTA為5%、SDBS為4%、VCl₃為2%、Na₂B₄O₃為10%、Nb-Re為4%、KOH為6%、其余為水。

優選為，晶瓷化液配方按照如下重量百分比配制：EDTA為6%、SDBS為5%、VCl₃為2%、Na₂B₄O₃為12%、Nb-Re為5%、KOH為5%、其余為水。

本發明的一種鋯、鈦及其合金表層處理工藝，按照如下步驟制成：

一、用金屬清洗劑清洗工件，去掉油污；

二、將配制好的晶瓷化液加入到處理液槽中，所述處理液槽加正電極，工件加負電極，電源采用交變電源；

三、所述處理液槽外安裝有循環冷卻水管，用于控制晶瓷化液的溫度，晶瓷化液溫度為50℃以下；

四、電源電壓為180V，電流為200A，交變頻率為800Hz，晶瓷化時間為60分鐘；

五、取出工件，烘干，拋光外表面。

與現有技術相比本發明的有益效果如下。

1．工件內外表面可形成晶瓷化層，其硬度可達HV1300，深度達0.15mm，有很強的耐腐性，耐高溫燒蝕性和耐磨性，經試驗耐腐可達標準鹽霧試驗1200小時以上，在強酸和強堿中（濃硫酸，硝酸，鹽酸，氫氧化鈉）不發生反應。在高壓高溫水中（300℃）完全可隔絕水與鋯、鈦及其合金基體材料發生反應。

2．其良好的隔熱性可使熱能損失減少10%。

3．極限熱沖擊試驗可達3000次以上（900℃—5℃），折彎180度，無龜裂現象，反復折180度，直至斷裂后晶瓷無掉塊脫落現象。而噴涂，真空離子濺射鍍等工藝均無法達到此效果。

4．工藝成本較低，相對性價比高（與真空離子濺射鍍工藝相比）。

5．本發明所使用的晶瓷化液可反復使用，只做有效成份的添加，無任何有毒有害排放物質，消耗很少，使用能源為電能，是環保項目。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

圖1是本發明中實施例一鋯、鈦及其合金表層處理工藝的示意圖。

圖中：1為工件，2為晶瓷化液，3為處理液槽，4為正電極線，5為負電極線，6為循環冷卻水管。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

實施例一：

如圖1所示，一種鋯、鈦及其合金表層處理工藝，按照如下步驟制成：

一、用金屬清洗劑清洗工件1，去掉油污；

二、將配制好的晶瓷化液2加入到處理液槽3中，處理液槽3加正電極，連接正電極線4，工件1加負電極，連接負電極線5，電源采用交變電源；

三、處理液3外安裝有循環冷卻水管6，用于控制晶瓷化液2的溫度，晶瓷化液2溫度為50℃以下；

四、電源電壓為180V，電流為200A，交變頻率為800Hz，晶瓷化時間為60分鐘；

五、取出工件1，烘干，拋光外表面。