[發(fā)明專利]自鈍化金屬的化學(xué)活化

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980038310.3
• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN112236540B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·A·W·伊林;彼得·C·威廉姆斯;C·森科
• 申請（專利權(quán)）人: 斯瓦戈洛克公司
• 主分類號: C23C8/02
• 分類號: C23C8/02;C23C8/30;C23C8/32;C23C8/80
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 王丹丹;王珺

1.一種用于對由自鈍化金屬制成的金屬工件進行去鈍化的方法，所述工件具有限定拜爾比層的一個或多個表面區(qū)域，所述方法包括暴露所述工件以與通過將非聚合無鹵素的N/C/H化合物加熱至足夠高以將所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物轉(zhuǎn)化為蒸氣的處理溫度所產(chǎn)生的蒸氣接觸，其中所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物(a)包含至少一個碳原子，(b)包含至少一個氮原子，(c)僅包含碳原子、氮原子和氫原子，(d)在25℃和大氣壓下為固體或液體，并且(e)具有≤5,000道爾頓的分子量，并且進一步，其中所述處理溫度低于形成氮化物和/或碳化物沉淀物的溫度。

2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理溫度為≤500℃。

3.權(quán)利要求2所述的方法，其中所述處理溫度為≤475℃。

4.任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物具有≤500道爾頓的分子量。

5.權(quán)利要求4所述的方法，其中所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物包含5-50個C+N原子。

6.權(quán)利要求5所述的方法，其中所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物包含6-30個C+N原子、交替的C＝N鍵以及一個或多個伯胺基。

7.任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物是包含6-30個C+N原子的芳族胺。

8.任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中就僅包含C、N和H原子而言，所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物是未取代的。

9.任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述自鈍化金屬是鈦基合金或包含至少10重量％的Cr的鐵基、鎳基、鈷基或錳基合金。

10.權(quán)利要求9所述的方法，其中所述自鈍化金屬是鈦基合金。

11.權(quán)利要求9所述的方法，其中所述自鈍化金屬是包含至少10重量％的Cr的鐵基、鎳基、鈷基或錳基合金。

12.權(quán)利要求11所述的方法，其中所述自鈍化金屬是包含10至40重量％的Ni和10至35重量％的Cr的不銹鋼。

13.任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述自鈍化金屬是鈦基合金或包含至少10重量％的Cr的鐵基、鎳基、鈷基或錳基合金，所述方法還包括使所述工件經(jīng)受選自由低溫碳滲、低溫氮滲和低溫碳氮共滲組成的組的增強低溫氣體硬化工藝，從而在所述工件表面上形成硬化的表面層，而不形成氮化物或碳化物沉淀物，所述增強低溫氣體硬化工藝通過使所述工件與不同于所述蒸氣的另外的氣體接觸來進行，所述另外的氣體包含以下中的至少一者：能夠分解以產(chǎn)生用于氮滲的氮原子的化合物、能夠分解以產(chǎn)生用于碳滲的碳原子的化合物、以及能夠分解以產(chǎn)生用于碳氮共滲的氮原子和碳原子的化合物。

14.權(quán)利要求13所述的方法，其中只有在所述工件已被去鈍化之后，才使所述工件與所述另外的氣體接觸。

15.權(quán)利要求13所述的方法，其還包括在所述工件已被去鈍化之后將所述工件暴露于大氣氧氣，并且進一步，其中所述去鈍化的工件不含氟原子。

16.權(quán)利要求15所述的方法，其中所述工件的去鈍化是在去鈍化爐中進行的，其中低溫氣體硬化是在不同于所述去鈍化爐的熱處理爐中完成的，并且其中所述工件在所述去鈍化爐與所述熱處理爐之間轉(zhuǎn)移的同時暴露于大氣氧氣。

17.一種用于對工件同時進行去鈍化和表面硬化而不形成氮化物或碳化物沉淀物的方法，所述工件由耐腐蝕的自鈍化金屬制成，所述自鈍化金屬包括包含5-50重量％的Ni和至少10重量％的Cr的不銹鋼、包含至少10重量％的Cr的鎳基或錳基合金、或鈦基合金，所述工件具有限定由于先前金屬成形操作而產(chǎn)生的拜爾比層的一個或多個表面區(qū)域，所述工件的所述表面還具有由氧化鉻或氧化鈦形成的連貫的保護性涂層，所述方法包括：使所述工件與通過將非聚合無鹵素的N/C/H化合物加熱至足夠高以將所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物轉(zhuǎn)化為蒸氣的處理溫度所產(chǎn)生的蒸氣接觸，其中所述非聚合無鹵素的N/C/H化合物(a)包含至少一個碳原子，(b)包含至少一個氮原子，(c)僅包含碳原子、氮原子和氫原子，(d)在25℃和大氣壓下為固體或液體，并且(e)具有≤5,000道爾頓的分子量，其中所述處理溫度低于500℃并且還低于形成氮化物和/或碳化物沉淀物的溫度，從而通過使所述工件的連貫的保護性涂層能透過氮和碳原子來將所述工件去鈍化，并且同時通過使碳和/或氮原子擴散到所述工件的所述表面中來對所述工件進行表面硬化，而不形成導(dǎo)致所述自鈍化金屬的耐腐蝕性喪失的碳化物和/或氮化物沉淀物類型。