[發明專利]利用鋅鎳滲層形成的鋼鐵表面改性結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201610690168.9
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106399925B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 任玉中
• 申請（專利權）人: 重慶大有表面技術有限公司
• 主分類號: C23C10/52
• 分類號: C23C10/52
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 彭輝劍

1.一種利用鋅鎳滲層形成的鋼鐵表面改性結構，所述鋼鐵表面改性結構是形成于鋼鐵基體表面的耐腐蝕的合金結構，其特征在于，所述鋼鐵表面改性結構包括從表面到內部依次為合金沉積層和金屬擴散層，其中所述鋼鐵基體為中碳鋼或中碳低合金鋼，所述合金沉積層為鋅鐵化合物，所述金屬擴散層包括鐵素體和珠光體，或者所述金屬擴散層包括淬火-回火組織，所述鋼鐵基體的含碳量介于0.30-0.65％之間，所述鋼鐵表面改性結構的顯微維氏硬度介于240-500之間，所述合金沉積層的厚度為60-110微米，所述金屬擴散層的厚度為30-120微米，所述鋼鐵表面改性結構是將質量配比為Zn粉30％、Ni粉2％、Al粉2.5％、稀土0.5％、氯化銨4％以及余量為Al₂O₃粉末的粉末組分混合組成的滲劑對所述鋼鐵基體表面改性處理制得。

2.根據權利要求1所述的利用鋅鎳滲層形成的鋼鐵表面改性結構，其特征在于，所述鋼鐵表面改性結構未進行淬火-回火處理時，所述金屬擴散層的硬度高于所述鋼鐵基體的硬度。

3.根據權利要求1所述的利用鋅鎳滲層形成的鋼鐵表面改性結構，其特征在于，所述鋼鐵表面改性結構還包括進行淬火－回火處理后形成的淬火－回火組織，所述金屬擴散層的硬度不高于所述鋼鐵基體的硬度。

4.根據權利要求2所述的利用鋅鎳滲層形成的鋼鐵表面改性結構，其特征在于，未進行淬火-回火處理時，經1-5％體積分數的硝酸乙醇的溶液浸蝕10-50秒后所述金屬擴散層中的珠光體顏色比所述鋼鐵基體中的珠光體顏色淺。

5.根據權利要求3所述的利用鋅鎳滲層形成的鋼鐵表面改性結構，其特征在于，經過淬火-回火處理后，所述中碳鋼和中碳合金鋼表面改性結構的金屬擴散層為淬火－回火組織，且經1-5％體積分數的硝酸乙醇的溶液浸蝕10-50秒后所述金屬擴散層仍呈白亮色。

6.一種利用鋅鎳滲層形成的鋼鐵表面改性結構的制備方法，包括如下步驟：

S1、提供中碳鋼或中碳合金鋼的鋼鐵基體；

S2、堿洗脫脂-對所述鋼鐵基體進行堿洗脫脂處理；

S3、拋丸除銹-對第一步處理后的所述鋼鐵進行拋丸除銹處理；

S4、加熱滲層-將滲劑和鋼鐵基體置于密封的鋼鐵容器中對容器加熱，邊加熱邊旋轉容器，轉速為5-10轉/分鐘，加熱溫度為370℃-430℃，加熱時間為1-10h，其中滲劑的組分及質量配比如由下的粉末組分均勻混合而成：Zn粉30％、Ni粉2％、Al粉2.5％、稀土0.5％、氯化銨4％，余量為Al₂O₃粉末；

S5、后續清洗處理；

其中所述鋼鐵表面改性結構包括從表面到內部依次為合金沉積層和金屬擴散層，所述合金沉積層的厚度為60-110微米，所述金屬擴散層的厚度為30-120微米。