[發(fā)明專利]一種彈簧鋼表面藍色氧化膜的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610120321.4
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105648432A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鐘慶東;李輝;孫金虎;任帥東;趙啟亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C23C22/62
• 分類號: C23C22/62;C23C22/78;C21D1/60
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種彈簧鋼表面藍色氧化膜的方法，屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

金屬的腐蝕問題一直困擾著人類社會，每年由于腐蝕帶來的經(jīng)濟損失是十分驚人的。彈簧鋼具有高應(yīng)力，抗彈減性和抗疲勞性等優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用汽車、發(fā)動機制造業(yè)和鐵路行業(yè)。由于工作環(huán)境防腐措施的局限性，彈簧鋼往往受到腐蝕而縮短使用壽命。

彈簧鋼的氧化處理又稱發(fā)藍，即在鋼鐵表面通過化學(xué)反應(yīng)，氧化生成四氧化三鐵氧化膜的表面處理方法。由于四氧化三鐵結(jié)構(gòu)均勻致密，可以防止鋼鐵表面產(chǎn)生腐蝕，并保持外表美觀，膜層的顏色取決于彈簧鋼鐵的成分及其氧化處理的工藝，一般呈黑色或藍黑色。彈簧鋼氧化處理的工藝具有成本低、工效高、無脆氫等優(yōu)點，常用于精密儀器、兵器等。早期堿性氧化處理的工藝可得到較好的氧化膜，但是該工藝能耗大、含致癌物質(zhì),嚴重污染環(huán)境；后來發(fā)展了常溫氧化處理的工藝，但是該氧化處理工藝復(fù)雜、氧化膜附著力低和耐磨性差等。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種彈簧鋼表面藍色氧化膜的制備方法，該方法在設(shè)定的的溫度下將彈簧鋼在氧化性溶液中淬火，其發(fā)藍處理操作過程簡單，無污染，制備的彈簧鋼表面氧化膜厚度均勻，外觀呈藍色、無花斑和銹跡，且附著力強和耐磨性好。

為達到上述目的，本發(fā)明的一種彈簧鋼表面藍色氧化膜的制備方法，其特征在于具有如下的步驟：

(1).用1號、2號砂紙逐級對彈簧鋼表面進行打磨，除去表面的毛刺；

(2).用堿溶液對上述打磨后的彈簧鋼表面進行除油處理；配制堿溶液，該堿溶液為氫氧化鈉、碳酸鈉和水的混合溶液，其中氫氧化鈉與碳酸鈉的配比為1：6，然后，將上述打磨后的彈簧鋼放入上述堿溶液中除油，除油溫度為80～90℃，時間為10～15min，除去彈簧鋼表面油污，除油后再用流動冷水清洗干凈；

(3).用體積百分比濃度為25～30%的鹽酸水溶液對步驟(2)中所述的除油后的彈簧鋼表面進行除銹，然后用流動冷水清洗對彈簧鋼表面清洗，再用沸水清洗干凈；

（4）把步驟(3)中除銹后的彈簧鋼表面吹干，然后放入馬弗爐中進行焙燒，升溫至400～500℃，焙燒10～20min；

(5).取出步驟(4)中焙燒后的彈簧鋼放入淬火液中淬火，所述的淬火液成份為15%的NaNO₂、35%NaOH和50%H₂O混合溶液，淬火時間為3～5min，使彈簧鋼表面生成一層致密的氧化膜；

(6).將步驟(5)中淬火后的彈簧鋼取出用流動水清洗干凈，清洗后，再浸入防銹油，處理時間為3～5min，在彈簧鋼氧化膜表面形成防銹膜，阻隔彈簧鋼表面與空氣中氧氣、水氣接觸，起到防銹效果；

(7).將步驟(6)中浸油后的彈簧鋼取出，控凈殘余在彈簧鋼表面及孔洞內(nèi)油滴。

本發(fā)明方法的彈簧鋼表面制備藍色氧化膜工藝簡單，污染小，制備的氧化膜厚度均勻、分布致密、外觀呈藍色，能夠增提高彈簧鋼的耐磨減磨性能和抗氧化抗腐蝕性能力。

具體實施方式

本發(fā)明的具體實施敘述于下：

實施例1本實施案例中，一種彈簧鋼表面藍色氧化膜的制備方法，包括如下步驟：

(1).用1號、2號砂紙逐級對彈簧鋼表面進行打磨，除去表面的毛刺；

(2).用堿溶液對上述打磨后的彈簧鋼表面進行除油處理；配制堿溶液，該堿溶液為氫氧化鈉、碳酸鈉和水的混合溶液，其中氫氧化鈉與碳酸鈉的配比為1：6，然后，將上述打磨后的彈簧鋼放入上述堿溶液中除油，除油溫度為90℃，時間為15min，除去彈簧鋼表面油污，除油后再用流動冷水清洗干凈；

(3).用體積百分比濃度為30%的鹽酸水溶液對步驟(2)中所述的除油后的彈簧鋼表面進行除銹，然后用流動冷水清洗對彈簧鋼表面清洗，再用沸水清洗干凈；

（4）把步驟(3)中除銹后的彈簧鋼表面吹干，然后放入馬弗爐中進行焙燒，升溫至400℃，焙燒10min；

(5).取出步驟(4)中焙燒后的彈簧鋼放入淬火液中淬火，所述的淬火液成份為15%的NaNO₂、35%NaOH和50%H₂O混合溶液，淬火時間為5min，使彈簧鋼表面生成一層致密的氧化膜；

(6).將步驟(5)中淬火后的彈簧鋼取出用流動水清洗干凈，清洗后，再浸入防銹油，處理時間為5min，在彈簧鋼氧化膜表面形成防銹膜，阻隔彈簧鋼表面與空氣中氧氣、水氣接觸，起到防銹效果；