入氧化爐中,保溫40分鐘。
[0130]h.將魚鉤放入清水中浸泡40分鐘后,清洗涼干即可。
[0131]魚鉤表面經過非金屬離子滲入后經檢測,化合物層的厚度為ΙΟμπι,擴散層的厚度為280μπι,表面硬度大于700HVq.1,具有很好的耐磨性和抗蝕性。
[0132]實施例4:a.清洗魚鉤:用金屬清洗劑清洗去除魚鉤表面油污,然后用清水進行清洗。
[0133]b.預熱魚鉤:將魚鉤放入預熱爐中,溫度升至360°C,保溫45分鐘,使魚鉤表面呈現(xiàn)出藍紫色或者草黃色即可轉入到下個步驟。
[0134]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535°c,將預熱好的魚鉤放入氮化爐中,此時氮化鹽溶液溫度有所下降,控制下降溫度一般在40°C以內,若下降溫度超過40°C時應減少魚鉤的裝爐量,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。作用是在魚鉤表面形成化合層和擴散層。
[0135]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。
[0136]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%。
[0137]反應原理:
[0138]4CN0——C03—2+2CN—+C0+2[N]
[0139]2CN0—+02—C03—2+C0+2[N]
[0140]2C0^C02+[C]
[0141]活性[N]、[C]、[0]原子滲入金屬表面內形成擴散層,改變金屬表面組織結構,其作用是提高金屬表面抗疲勞性能。同時,[N]、[C]與Fe反應生成由Fe3N、Fe4N、Fe3C組成的非常致密的化合物層,其作用是增強表面耐磨性能。
[0142]反應原理如下:
[0143]3Fe+[N]^Fe3N
[0144]4Fe+[N]^Fe4N
[0145]3Fe+[C]^Fe3C
[0146]本步驟的氮化鹽中的氰酸根濃度要大于33%。當氰酸根濃度小于33%時,加入再生鹽提升氰酸根濃度。具體加入再生鹽的重量計算方法,是根據(jù)坩禍中氮化鹽的重量百分比計算的,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個百分點。通過加入再生鹽提升氰酸根濃度至33 %以上,實現(xiàn)非金屬離子滲入魚鉤。
[0147]所述的再生鹽組分為:三聚氰胺49%,三聚氰酸31%,尿素20%。
[0148]反應原理:將CN—轉化為CN0 一。
[0149]2CN—+02—CN0—+C0
[0150]所述的氮化爐中氮化鹽溶液上半?yún)^(qū)和下半?yún)^(qū)的溫度差小于等于5°C。作用確保魚鉤表面滲層的均勻性。
[0151 ] d.氧化魚鉤:將氧化鹽溶解加溫,氧化爐內氧化鹽溶解溫度升至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50分鐘。作用是在魚鉤表面形成氧化膜,同時將魚鉤表面附著的氰根轉化為氰酸根。作用增強表面抗蝕性能。
[0152]所述的氧化爐為普通外熱式坩禍爐,氧化爐坩禍材料為304不銹鋼制成的。
[0153]本步驟中的氧化鹽組分為:硝酸鈉37%,碳酸鉀31%,硫酸鍶21%,亞硝酸鈉11 %。
[0154]反應原理:
[0155]3Fe+202^Fe304
[0156]e.將氧化好的魚鉤從氧化爐取出,在空氣中自然冷卻至常溫。
[0157]f.拋光魚鉤:將魚鉤用拋光機進行拋光。
[0158]g.二次氧化魚鉤:氧化鹽在氧化爐中溶解,溫度升至410°C,將拋光后的魚鉤放入氧化爐中,保溫50分鐘。
[0159]h.將魚鉤放入清水中浸泡30-50分鐘后,清洗涼干即可。
[0160]魚鉤表面經過非金屬離子滲入后經檢測,化合物層的厚度為ΙΟμπι,擴散層的厚度為260μπι,表面硬度大于700HVq.1,具有很好的耐磨性和抗蝕性。
[0161]本發(fā)明由于采用上述結構和方法,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、操作簡便、顯著提高產品耐磨性、耐疲勞性和抗腐蝕性等優(yōu)點。
【主權項】
1.一種魚鉤,其特征在于所述魚鉤表面包覆有由擴散層、化合物層和氧化膜層組成的非金屬離子滲入NMIP滲層組織。2.根據(jù)權利要求1所述的一種魚鉤,其特征在于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]非金屬離子形成擴散層,改變其材料表面的組織結構,并由內至外依次滲入Fe3N、Fe4N、Fe3C化合物層和Fe304氧化膜層。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種魚鉤,其特征在于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,擴散層的厚度250-300μπι,表面硬度大于700HV0.U4.一種魚鉤表面非金屬離子滲入匪IP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: a.清洗魚鉤表面:用金屬清洗劑清洗去除魚鉤表面油污,然后用清水進行清洗; b.預熱魚鉤:將魚鉤放入預熱爐中,溫度升至350-380°C,保溫30-50分鐘; 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; 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; 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; f.拋光魚鉤:將魚鉤用拋光機進行拋光; 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; 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。5.根據(jù)權利要求4所述的一種魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP處理的工藝方法,其特征在于所述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。6.根據(jù)權利要求4所述的一種魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP處理的工藝方法,其特征在于所述c步驟中所述氮化鹽組分包括碳酸鉀K<03、碳酸鈉Na2C03、氰酸鉀KCN0、氰酸鈉NaCNO和碳酸鋰LiC03。7.根據(jù)權利要求6所述的一種魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP處理的工藝方法,其特征在于所述氮化鹽組分按重量百分比是由碳酸鉀K2C03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,其化學反應公式為: 4CN0——C03—2+2CN—+C0+2[N] 公式 1 2CN0—+02—C03—2+C0+2[N] 公式 2 2C0^C02+[C] 公式 3 上述公式1、2、3中的活性[N]、[C]、[0]原子均滲入魚鉤的金屬表面內形成擴散層,改變金屬表面組織結構,同時,[N]、[C]又與Fe反應生成由Fe3N、Fe4N、Fe3C組成的非常致密的化合物層; 具體反應公式如下: 3Fe+[N]—Fe3N 4Fe+[N]—Fe4N 3Fe+[C]—Fe3C。8.根據(jù)權利要求4或6或7所述的一種魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP處理的工藝方法,其特征在于所述氮化鹽中的氰酸根濃度要大于33 %,當氰酸根濃度小于33 %時,加入再生鹽提升氰酸根濃度,具體加入再生鹽的重量計算方法,是根據(jù)坩禍中氮化鹽的重量百分比計算的,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個百分點。9.根據(jù)權利要求8所述的一種魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP處理的工藝方法,其特征在于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 %, 其反應原理為:將CN—轉化為CNO— 2CN—+02—CNO—+CO。10.根據(jù)權利要求4所述的一種魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP處理的工藝方法,其特征在于所述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, 其反應原理為: 3Fe+2〇2—>Fes04o
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種魚鉤表面非金屬離子滲入NMIP的工藝方法,其特征在于包括下列工藝步驟:清洗魚鉤表面、預熱魚鉤、非金屬離子滲入魚鉤、氧化魚鉤、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;拋光魚鉤、二次氧化魚鉤和清洗魚鉤,本發(fā)明由于采用上述工藝方法,使非金屬離子滲入NMIP技術的滲層組織由擴散層、氮奧體層、化合物層和氧化膜組成,極大地提高魚鉤金屬表面的硬度和耐磨性,降低摩察系數(shù)。合金結構鋼經NMIP技術處理后,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,具有工藝方法新穎、環(huán)保無污染、操作簡便、顯著提高產品耐磨性、耐疲勞性和抗腐蝕性等優(yōu)點。
【IPC分類】B21F45/12, C23C8/58, A01K83/00
【公開號】CN105432576
【申請?zhí)枴緾N201510854165
【發(fā)明人】鄒積龍, 鄭渝江, 江景友
【申請人】威海沃爾威體育休閑用品有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月27日