魚鉤及魚鉤表面非金屬離子滲入nmip處理的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及魚鉤加工工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種魚鉤及魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP處理的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]魚鉤作為海洋釣捕和休閑釣魚產(chǎn)業(yè)的重要的組成部分，其質(zhì)量好壞直接影響海洋釣捕的產(chǎn)量和釣魚漁獲的成績(jī)。一般情況下，魚鉤用一兩次就要換，由于海水的腐蝕性，海釣對(duì)魚鉤的性能，特別是耐腐性要求更高。玩過海釣的朋友都知道，海釣魚鉤的損失是非常多的，尤其是底釣。經(jīng)常掛在海底的礁石附生物上，或被螃蟹、魚等拉到石頭縫里，最終造成丟鉤斷線。除此之外，由于海水含鹽有腐蝕性，魚鉤用過后，由于鉤尖受到腐蝕，就不再鋒利。如果再用來釣海鮒之類嘴小的魚，脫鉤率明顯上升。
[0003]目前，我國(guó)生產(chǎn)的魚鉤所占市場(chǎng)份額很少，年產(chǎn)量不足30億枚，其中80%以上是由江西省鄱陽縣鄱陽鎮(zhèn)管驛前村生產(chǎn)的，而且主要是低端產(chǎn)品，漁鉤生產(chǎn)通常采用傳統(tǒng)的拉絲、裁剪、磨漿、做鉤、淬火等10幾道工序，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝方法新穎、環(huán)保無污染、操作簡(jiǎn)便、顯著提高產(chǎn)品耐磨性、耐疲勞性和抗腐蝕性，從而增加產(chǎn)品使用壽命的魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP處理的工藝方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種魚鉤，其特征在于所述魚鉤表面包覆有由擴(kuò)散層、化合物層和氧化膜層組成的非金屬離子滲入NMIP滲層組織，以使合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)NMIP技術(shù)處理后，耐磨性比高頻淬火、常溫淬火高20倍以上，比低碳鋼滲碳高13倍以上，比離子氮化和鍍硬鉻高2倍以上，顯著提高產(chǎn)品耐磨性、耐疲勞性和抗腐蝕性，從而增加產(chǎn)品使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明所述魚鉤表面的非金屬離子滲入匪IP滲層組織是在所述魚鉤表面滲入[N]、[C]、[0]非金屬離子形成擴(kuò)散層，改變其材料表面的組織結(jié)構(gòu)，并由內(nèi)至外依次滲入Fe3N、Fe4N、Fe3C化合物層和Fe304氧化膜層，達(dá)到增強(qiáng)魚鉤表面耐腐蝕性的作用。
[0008]本發(fā)明所述魚鉤表面的非金屬離子滲入NMIP滲層組織的滲層厚度為250-300μπι，化合物層厚度9-12μπι，擴(kuò)散層的厚度250-300μπι，表面硬度大于700HVU，以達(dá)到進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)魚鉤表面的抗腐蝕性，從而大幅度提高魚鉤的使用壽命的作用。
[0009]—種魚鉤表面非金屬離子滲入ΝΜΙΡ處理的工藝方法，其特征在于所述魚鉤表面的非金屬離子包括下列工藝步驟:
[0010]a.清洗魚鉤表面:用金屬清洗劑清洗去除魚鉤表面油污，然后用清水進(jìn)行清洗；
[0011]b.預(yù)熱魚鉤:將魚鉤放入預(yù)熱爐中，溫度升至350-380°C，保溫30-50分鐘；
[0012]c.非金屬離子滲入魚鉤:氮化鹽在氮化爐中溶解，溫度升至530_550°C，將預(yù)熱好的魚鉤放入氮化爐中，氮化爐溫度回升至起始溫度530-550°C后，保溫2-3小時(shí)；
[0013]d.氧化魚鉤:氧化鹽在氧化爐中溶解，溫度升至390_420°C，將滲入好的魚鉤從氮化爐取出直接放入氧化爐中，保溫30-50分鐘，以利于在魚鉤表面形成氧化膜；同時(shí)將魚鉤表面附著的氰根轉(zhuǎn)化為氰酸根，達(dá)到增強(qiáng)表面抗蝕性能；
[0014]e.將氧化好的魚鉤從氧化爐中取出，在空氣中自然冷卻至常溫；
[0015]f.拋光魚鉤:將魚鉤用拋光機(jī)進(jìn)行拋光；
[0016]g.二次氧化魚鉤:氧化鹽在氧化爐中溶解，溫度升至390_420°C，將拋光后的魚鉤放入氧化爐中，保溫30-50分鐘；
[0017]h.清洗魚鉤:將魚鉤放入清水中浸泡30-50分鐘后，清洗涼干即可，達(dá)到顯著提高產(chǎn)品耐磨性、耐疲勞性和抗腐蝕性，從而增加產(chǎn)品使用壽命的作用。
[0018]本發(fā)明所述氮化爐和氧化爐均為普通外熱式坩禍爐，氮化爐坩禍材料為鈦金屬材質(zhì)制成，或者采用316不銹鋼材質(zhì)制成，所述氧化爐坩禍材料為304不銹鋼，以達(dá)到耐氯化物侵蝕的性能。
[0019]本發(fā)明所述c步驟中所述氮化爐中的氮化鹽溶液的上半?yún)^(qū)和下半?yún)^(qū)的溫度差小于等于5°C，以達(dá)到確保魚鉤表面滲層的均勻性。
[0020]本發(fā)明c步驟中所述氮化鹽組分包括碳酸鉀ΚΚ03、碳酸鈉Na2C03、氰酸鉀KCN0、氰酸鈉NaCNO和碳酸鋰LiC03，以利于提高金屬表面抗疲勞性能和增強(qiáng)表面耐磨性能。
[0021 ]本發(fā)明所述氮化鹽組分按重量百分比是由碳酸鉀KW03和碳酸鈉Na2C03合為42%，氰酸鉀KCN0和氰酸鈉NaCNO合為53%，碳酸鋰LiC03為5 %組成，其化學(xué)反應(yīng)公式為:
[0022]4CN0——C03—2+2CN—+C0+2[N] 公式 1
[0023]2CN0—+02—C03—2+C0+2[N] 公式 2
[0024]2C0^C02+[C]公式 3
[0025]上述公式1、2、3中的活性[N]、[C]、[0]原子均滲入金屬表面內(nèi)形成擴(kuò)散層，改變金屬表面組織結(jié)構(gòu)，其作用是提高金屬表面抗疲勞性能，同時(shí)，[N]、[C]又與Fe反應(yīng)生成由Fe3N、Fe4N、Fe3C組成的非常致密的化合物層，達(dá)到增強(qiáng)表面耐磨性能的作用；
[0026]具體反應(yīng)公式如下:
[0027]3Fe+[N]^Fe3N
[0028]4Fe+[N]^Fe4N
[0029]3Fe+[C]^Fe3C
[0030]本發(fā)明所述氮化鹽中的氰酸根濃度要大于33%，當(dāng)氰酸根濃度小于33%時(shí)，可加入再生鹽提升氰酸根濃度，具體加入再生鹽的重量計(jì)算方法，是根據(jù)坩禍中氮化鹽的重量百分比計(jì)算的，即每加入氮化鹽重量10%的再生鹽，氰酸根濃度大約可提高0.5個(gè)百分點(diǎn)，通過加入再生鹽提升氰酸根濃度至33%以上，保證了非金屬離子滲入魚鉤的穩(wěn)定性。
[0031]本發(fā)明所述再生鹽組分按重量百分比為:三聚氰胺49%、三聚氰酸31%和尿素20%，
[0032]其反應(yīng)原理為:將CN—轉(zhuǎn)化為CN0 一
[0033]2CN—+02—CN0—+C0
[0034]本發(fā)明所述d步驟中的氧化鹽組分按重量百分比是由硝酸鈉37%，碳酸鉀31%，硫酸鍶21 %和亞硝酸鈉11 %組成，
[0035]其反應(yīng)原理為:
[0036]3Fe+202—Fe304。
[0037]本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)和方法，是耐磨性比高頻淬火、常溫淬火高20倍以上，比低碳鋼滲碳高13倍以上，比離子氮化和鍍硬鉻高2倍以上，顯著提高產(chǎn)品耐磨性、耐疲勞性和抗腐蝕性，具有工藝方法新穎、環(huán)保無污染、操作簡(jiǎn)便、顯著提高產(chǎn)品耐磨性、耐疲勞性和抗腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]附圖標(biāo)記:擴(kuò)散層1、化合物層2和氧化膜層3魚鉤4。
【具體實(shí)施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明:
[0041]如附圖所示，一種魚鉤，其特征在于所述魚鉤4表面包覆有由擴(kuò)散層1、化合物層2和氧化膜層3組成的非金屬離子滲入NMIP滲層組織，以使合金結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)NMIP技術(shù)處理后，耐磨性比高頻淬火、常溫淬火高20倍以上，比低碳鋼滲碳高13倍以上，比離子氮化和鍍硬鉻高2倍以上，顯著提高產(chǎn)品耐磨性、耐疲勞性和抗腐蝕性，從而增加產(chǎn)品使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。
[0042]本發(fā)明所述魚鉤表面的非金屬離子滲入匪IP滲層組織是在所述魚鉤表面滲入[N]、[C]、[0]非金屬離子形成擴(kuò)散層，改變其材料表面的組織結(jié)構(gòu)，并由內(nèi)至外依次滲入Fe3N、Fe4N、Fe3C化合物層和Fe304氧化膜層，達(dá)到增強(qiáng)魚鉤表面耐腐蝕性的作用。
[0043]本發(fā)明所述魚鉤表面的非金屬離子滲入NMIP滲層組織的滲層厚度為250-300μπι，化合物層厚度9-12μπι，擴(kuò)散層的厚度250-300μπι，表面硬度大于700HVU，以達(dá)到進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)魚鉤表面的抗腐蝕性，從而大幅度提高魚鉤的使用壽命的作用。
[0044]實(shí)施例1: 一種魚鉤表面非金屬離子滲入ΝΜΙΡ處理的工藝方法，其特征在于所述魚鉤表面的非金屬離子包括下列工藝步驟:
[0045]a.清洗魚鉤:用金屬清洗劑清洗去除魚鉤表面油污，然后用清水進(jìn)行清洗。
[0046]b.預(yù)熱魚鉤:將魚鉤放入預(yù)熱爐中，溫度升至350°C，保溫30分鐘，使魚鉤表面呈現(xiàn)出藍(lán)紫色或者草黃色即可轉(zhuǎn)入到下個(gè)步驟。
[0047]c.非金屬離子滲入魚鉤:氮化鹽在氮化爐中溶解并溫度升至550°C，將預(yù)熱好的魚鉤放入氮化爐中，此時(shí)氮化鹽溶液溫度有所下降，控制下降溫度一般在40°C以內(nèi)，若下降溫度超過40°C時(shí)應(yīng)減少魚鉤的裝爐量，魚鉤放入氮化爐后加熱至溫度回升到起始溫度550°C，保溫3小時(shí)。作用是在魚鉤表面形成化合層和擴(kuò)散層。
[0048]所述的氮化爐為普通外熱式坩禍爐，氮化爐坩禍材料為鈦或者316L不銹鋼制成的。
[0049]本步驟中的氮化鹽組分為:碳酸鉀K2⑶3和碳酸鈉Na2C0342%，氰酸鉀KCN0和氰酸鈉NaCN053%，碳酸鋰LiC035%。
[0050]反應(yīng)原理:
[0051 ] 4CN0——C03—2+2CN—+C0+2 [N]
[0052]2CN0—+02—C03—2+C0+2[N]
[0053]2C0^C02+[C]
[0054]活性[N]、[C]、[0]原子滲入金屬表面內(nèi)