[發明專利]一種防腐鍍層的制備方法

在審

• 申請號: 201811156926.4
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN109182973A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 常玉琦;王金平;于高奇;田偉紅
• 申請（專利權）人: 西安航空制動科技有限公司
• 主分類號: C23C14/14
• 分類號: C23C14/14;C23C14/32;C23C14/58
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

一種防腐鍍層的制備方法，通過真空離子鍍技術、噴丸技術、化學轉化技術及憎水處理技術，制備出一種能夠避免高強度材料產生氫脆、能夠解決高強度材料與有色金屬的接觸腐蝕、具有不同外觀顏色的防腐鍍層，用于解決航空航天等武器裝備零件中高強度材料的氫脆以及與有色金屬接觸腐蝕問題，對零件表面進行離子鍍鋁、噴丸、化學轉化及憎水處理的方式進行表面防護，達到防護要求，制備出能夠避免高強度材料產生氫脆、能夠解決高強度材料與有色金屬的接觸腐蝕、具有不同外觀顏色的防腐鍍層，以解決航空航天等武器裝備零件中高強度材料的氫脆以及與有色金屬接觸腐蝕問題。

技術領域

本發明涉及防腐領域，具體是防護時長達到700小時以上的一種防腐鍍層的制備方法。

背景技術

隨著當今武器裝備性能的不斷提升，高強度材料及有色金屬在武器裝備中進行了大量應用，傳統的防護技術已突顯出越來越多的問題，如氫脆、鎘脆、鋅脆、電位差腐蝕等。

緊固件是航空產品中大量使用的通用基礎件，如螺栓、螺母、螺套等，緊固件的品質對工程裝備的工作性能和結構安全起到重要作用，其可靠性連接關系到裝備的可靠性，也關系到工程裝備總體的安全性，許多長期暴露在潮濕海洋環境中的緊固件腐蝕非常嚴重，而腐蝕將會導致緊固件難以拆卸，連接強度下降等問題，甚至會導致失效釀成重大事故。

電偶腐蝕也是在工程應用中最常見的腐蝕之一，隨著高強度材料，鋁、鎂、鈦等合金的大量應用，其裝備在潮濕、海洋環境下工作時，其金屬間會產生電位差腐蝕，從而造成零件過早失效，對工程裝備整體造成不良后果，因此需在高強度材料以及消除與有色金屬連續表面制備防護鍍層，用以消除電偶腐蝕。

根據《稀有金屬材料與工程》1991年12月，第20卷第6期，西北有色金屬研究院，肖國珍等人員，關于“離子鍍鋁工藝研究”的介紹，文中介紹采用空心陰極離子鍍設備，在Ti22合金螺栓上進行離子氣相沉積鋁的研究，僅進行了離子氣相沉積鋁過程，未進行后處理。

根據《電鍍與精飾》，2016，38(12)：6-11，于艷紅等在“離子氣相沉積鍍鋁技術研究”中，介紹了一種采用電弧離子鍍設備，在30CrMnSiA鋼基體上進行離子氣相沉積鍍鋁的研究，其過程包括：離子氣相沉積鍍鋁、噴丸、鉻酸鹽后處理。但該文獻中介紹的鍍鋁工藝在進行離子氣相沉積鍍鋁時，沉積溫度較高，若對高強度材料進行離子鍍鋁，400℃沉積溫度會降低材料的硬度，而且噴丸及鉻酸鹽處理方式比較單一。同時，對于復雜零件也沒有考慮到零件無鍍鋁層部位的防護處理。

發明內容

為克服現有技術中存在的沉積溫度較高時會降低材料的硬度、對于復雜零件未考慮零件無鍍鋁層部位的防護處理的不足，本發明提出了一種防腐鍍層的制備方法。

本發明的具體過程是：

步驟1，真空離子鍍鋁：采用真空離子鍍方法，在真空壓力下，利用蒸發-輝光放電，使蒸發的金屬鋁原子電離在電場的作用下轟擊并沉積在工件上，在工件表面形成鋁鍍層。

所述真空離子鍍鋁的具體工藝參數為：真空壓力為1.0～1.5Pa，靶電流為60～90A，偏壓為30～100V，溫度為150～250℃，時間為2.5h。

步驟2，噴丸：由于離子鍍鋁膜層內部會產生相連氣孔，為了在工件或者試片表面得到無氣孔的鋁鍍層，通過對工件表面的鋁鍍層噴玻璃珠或陶瓷珠，以壓實離子鍍鋁鍍層。

所述噴丸的具體工藝參數：玻璃珠或陶瓷珠粒度為150～200M，噴射壓力為0.18～0.25MPa，噴射角度為90°，噴射2～3遍，使噴射范圍完全覆蓋所述鋁鍍層。

步驟3，化學轉化處理：所述化學轉化是采用浸液方式，通過化學轉化溶液與鋁鍍層化學反應形成化合物膜層，形成的轉化膜能夠有效的提高工件耐蝕性及后續噴涂的結合力。離子鍍鋁后進行化學轉化處理能夠顯著提高耐蝕性能。

所述的化學轉化溶液采用阿諾丁溶液化學轉化溶液或化成劑溶液進行化學轉化處理。