一種復合發黑處理的新工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種復合發黑處理的新工藝，包括短時滲氮和氧化發黑的步驟。本發明所采用的短時滲氮與氧化發黑相結合的新工藝，能夠在零件表面形成Fe3N和Fe3O4雙相層，具有耐蝕、耐磨、色澤美觀、經久耐用、適用性廣的優點。
【專利說明】一種復合發黑處理的新工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬表面化學處理【技術領域】，具體地說，是關于一種復合發黑處理的新工藝。
【背景技術】
[0002]普通發黑技術主要流程為:去油一酸洗一發黑一皂化一浸油。其主要使用的化學原料為NaOH、NaNO2和Na3PO4,并將這三種化學原料在145°C對零件表面生成Fe3O4鈍化膜，使其起到美觀防蝕作用。然而，該方法存在如下缺陷:(1)對有些材料不能進行發黑處理，例如球墨鑄鐵等；(2)對有些材料發黑質量欠佳，例如零件出現發紅有花斑色；(3)經過酸洗零件易產生氫脆Fe+H2S04 —FeS04+H2丨。因此，有必要對現有的發黑技術進行改進，使其克服上述缺陷。
【發明內容】
[0003]為了克服現有技術中的不足，本申請的發明人對現有的發黑工藝進行了改進，采用了新穎的短時滲氮與氧化發黑相結合的新技術，經本發明的工藝處理后的零件能夠達到色澤美觀、耐蝕、變形小的優點。
[0004]因此，本發明的目的在于提供一種復合發黑處理的新工藝。
[0005]為了達到上述目的，本發明由以下技術方案實現:
[0006]一種復合發黑處理的新工藝，包括短時滲氮和氧化發黑的步驟。
[0007]根據本發明，所述復合發黑處理的新工藝包括如下步驟:第一次清洗一預熱一短時滲氮一氧化發黑一第二次清洗一浸油。
[0008]根據本發明，所述第一次清洗為將零件置于滲氮清洗液中進行清洗。
[0009]根據本發明，所述預熱為將零件在365-375°C下預熱18_22min。
[0010]根據本發明，所述短時滲氮為將零件在520_570°C下置于滲氮鹽浴中進行短時滲氮處理30-35min。
[0011]根據本發明，所述滲氮鹽包括Li2C03、Na2C03、K2C03、(NH2)2CO以及K2S。
[0012]根據本發明，所述氧化發黑為將零件在370_375 °C下置于氧化鹽浴中氧化20_25mino
[0013]根據本發明，所述氧化鹽包括NaOH。
[0014]根據本發明，所述第二次清洗為將零件置于水中清洗。
[0015]根據本發明，所述浸油為將零件浸于防銹油中。
[0016]有益效果:本發明結合了短時滲氮和氧化發黑技術，與現有的發黑技術相比，具有相容性好、色澤美觀、經久耐用和適用性廣的優點，發黑質量好，零件無發紅和花斑色，對球墨鑄鐵等材料也能處理，與普通滲氮技術相比，具有滲層淺、時間短、變形微的特點，起到耐磨和耐蝕的作用，能夠在零件表面形成Fe3N和Fe3O4雙相層，不產生氫脆，特別適用于精密耐磨及要求一定表面美觀質量的零件。【具體實施方式】
[0017] 以下結合具體實施例，對本發明作進一步說明。應理解，以下實施例僅用于說明本發明而非用于限定本發明的范圍。
[0018]以下實施例中使用的滲氮鹽和氧化鹽購自山東安丘市九星熱處理材料有限公司，所述滲氮鹽的主要成分為Li2C03、Na2C03、K2C03、(NH2)2CO以及微量K2S,所述氧化鹽的主要成分為NaOH。所述滲氮清洗液購自上海浦閘物資公司。
[0019]本發明的復合發黑處理的新工藝包括如下步驟:第一次清洗一預熱一短時滲氮一氧化發黑一第二次清洗一浸油。將待處理的零件置于滲氮清洗液清洗后在365-375°C下預熱18-22min。然后將零件在520_570°C下置于滲氮鹽浴中進行短時滲氮處理30_35min，所述滲氮鹽的主要成分為Li2C03、Na2C03、K2C03、(NH2)2CO以及微fiK2S。再將零件在365_375°C下置于氧化鹽浴中氧化20-25min，所述氧化鹽的主要成分為NaOH。最后將零件置于水中清洗后浸于防銹油中。
[0020]以典型材料45#鋼和40Cr為例，對經本發明的工藝處理后的零件的表面色澤、致密度及硬度性能進行檢測，結果如下:
[0021]表面色澤:黑亮，不發紅、無花斑；
[0022]致密度:經10%CuS04溶液滴定，無紅色銅析出，說明滲層致密完整；
[0023]硬度:超過500HV。
[0024]本發明的復合發黑處理的新工藝使零件首先在氮化鹽中進行了短時氮化，即生成Fe3N,起到了耐蝕和耐磨的作用，然后再進行氧化時又生成Fe3O4,具有雙重耐蝕的作用，并且整個過程沒有H2產生，所以減少了氫脆的可能性，成膜機理反應如下:2Fe+02 — 2Fe0 ；4CNCT — CO廣+2CN1C0+2 [N] ；6Fe0+2 [N] — 2Fe3N+302 ；FeO+ 強氧化劑一Fe304。因此，本發明所采用的短時滲氮與氧化發黑相結合的新工藝，能夠在零件表面形成Fe3N和Fe3O4雙相層，具有耐蝕、耐磨、色澤美觀、經久耐用、適用性廣的優點。
【權利要求】
1.一種復合發黑處理的新工藝，其特征在于，包括短時滲氮和氧化發黑的步驟。
2.如權利要求1所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，包括如下步驟:第一次清洗一預熱一短時滲氮一氧化發黑一第二次清洗一浸油。
3.如權利要求2所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，所述第一次清洗為將零件置于滲氮清洗液中進行清洗。
4.如權利要求2所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，所述預熱為將零件在365-375°C 下預熱 18-22min。
5.如權利要求2所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，所述短時滲氮為將零件在520-570°C下置于滲氮鹽浴中進行短時滲氮處理30-35min。
6.如權利要求5所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，所述滲氮鹽包括Li2C03、Na2CO3^ K2CO3> (NH2)2CO 以及 K2S。
7.如權利要求2所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，所述氧化發黑為將零件在370-375°C下置于氧化鹽浴中氧化20-25min。
8.如權利要求7所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，所述氧化鹽包括NaOH。
9.如權利要求2所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，所述第二次清洗為將零件置于水中清洗。
10.如權利要 求2所述的復合發黑處理的新工藝，其特征在于，所述浸油為將零件浸于防銹油中。
【文檔編號】C23C8/50GK103589990SQ201310482661
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】潘詩良 申請人:上海朋泰精密模具有限公司