[發明專利]一種提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法

在審

• 申請號: 202111604069.1
• 申請日: 2021-12-24
• 公開（公告）號: CN114317898A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 劉瑞良;李凌澤;宋天宇;邊城鑫;石宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C21D1/00
• 分類號: C21D1/00;C21D1/26;C23C8/22;C23C8/26;C23C8/32;C23C8/38
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

1.一種提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法按照以下步驟進行：

步驟一、固溶處理

將鐵素體不銹鋼零件置于熱處理爐內進行固溶處理，固溶處理溫度為1020～1200℃，保溫時間為0.5～2h；

步驟二、退火處理

將步驟一得到的固溶態鐵素體不銹鋼零件置于熱處理爐內進行退火處理；

固溶態鐵素體不銹鋼零件為低鉻鐵素體不銹鋼、中鉻鐵素體不銹鋼或含Mo鐵素體不銹鋼時，退火溫度為750～850℃，保溫時間0.5～2h；

固溶態鐵素體不銹鋼零件為超純鐵素體不銹鋼時，退火溫度為850～920℃；保溫時間0.5～2h；

步驟三、低溫熱擴滲處理

將步驟二得到的退火處理后鐵素體不銹鋼零件依次經除油、除垢、干燥后，進行低溫熱擴滲處理；低溫熱擴滲處理能夠在鐵素體不銹鋼表面獲得厚度為5～80μm，硬度可達1000～1500HV的耐磨且耐蝕的改性層；

所述低溫熱擴滲處理工藝為：低溫滲氮、低溫氮碳共滲、低溫碳氮共滲或低溫滲碳。

2.根據權利要求1所述的提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：步驟一固溶處理的升溫速率為0.5-1℃/min，冷卻方式為水冷或油冷。

3.根據權利要求1所述的提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：步驟二退火處理的升溫速率為0.5-1℃/min，冷卻方式為空冷或爐冷。

4.根據權利要求1所述的提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：步驟三中，低溫滲氮包括為低溫氣體滲氮、低溫真空滲氮或低溫等離子體滲氮；低溫氮碳共滲為低溫氣體氮碳共滲、低溫真空氮碳共滲或低溫等離子體氮碳共滲；低溫碳氮共滲為低溫氣體碳氮共滲、低溫真空碳氮共滲或低溫等離子體碳氮共滲；低溫滲碳為低溫氣體滲碳、低溫真空滲碳或低溫等離子體滲碳。

5.根據權利要求1所述的提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：所述低溫氣體滲氮、低溫真空滲氮、低溫氣體氮碳共滲、低溫真空氮碳共滲、低溫氣體碳氮共滲、低溫真空碳氮共滲、低溫氣體滲碳或低溫真空滲碳處理前，在300℃下將零件置于氯化物的氣氛中加熱10～40min；所述氯化物為NH₄Cl。

6.根據權利要求4所述的提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：所述低溫滲碳的溫度為300～470℃，時間為2～24h，隨爐冷卻。

7.根據權利要求4所述的提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：所述低溫滲氮、低溫氮碳共滲、低溫碳氮共滲的溫度為300～450℃，時間為2～24h，隨爐冷卻。

8.根據權利要求1所述的提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：低溫滲氮的氣氛為含氮氣氛；低溫氮碳共滲的氣氛為含氮氣氛和含碳氣氛，含氮氣氛的氣體流量大于含碳氣氛的氣體流量；低溫碳氮共滲的氣氛為含含碳氣氛和氮氣氛，含碳氣氛的氣體流量大于含氮氣氛的氣體流量；低溫滲碳的氣氛為含碳氣氛。

9.根據權利要求8所述的提高鐵素體不銹鋼表面耐磨和耐蝕性的方法，其特征在于：所述含氮氣氛為氨氣、或氮氣和氫氣的混合氣；所述含碳氣氛為煤油蒸汽、丙酮蒸汽或甲烷氣體。