專利名稱：一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法
技術領域：
本發(fā)明一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，屬于陶瓷復合滲層制備方法技術領域。
背景技術：
現(xiàn)在普通的滲層制備方法，如離子濺射、物理沉積、化學鍍、電鍍、噴涂、融覆等，都存在兩種物質分子間結合強度的問題。且通常一般的硬化技術只能提高金屬的耐磨性，防腐技術只能提高金屬表面的抗蝕性，都不能同時大幅度提高金屬表面的耐磨性和抗蝕性。

發(fā)明內容
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術中存在的問題，所要解決的技術問題是:一般的硬化技術和防腐技術只能單一的提高金屬表面的耐磨性或抗蝕性。本發(fā)明提供了一種能夠同時大幅度提高金屬表面的耐磨性和抗蝕性的韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案為:一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:a，清洗工件；b，預熱；將清洗后的工件放入鹽浴爐中，加熱到100-300°C后取出；c，滲陶；將預熱好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在520-720°C的溫度下停留15-180min 后取出；

所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:TiO3:5 15，Re—Mg:5 15，ALF3:4 16，KCl:10 25，Al:2 10，VCl3:3 IOjCaF2:3 8，Na2B402:10 20，SiC:1 3，F(xiàn)eV:2 5，W—Fe:5 10，Mo—Fe:5 10，V4O5:2 5，Nb—Fe:2 8，水:25 50 ；上述原料除水以外都是粒度為300-500目的粉末；d，低溫固化；將滲陶后的工件放入鈍化爐中，在160_300°C的溫度下停留20-40min后取出；e，將固化后的工件用清水洗凈后烘干；所述工件由黑色金屬制作。所述的e步驟可用下述步驟代替:f，二次固化；將(1步驟中固化后的工件再放入鈍化爐中，在200_360°C的溫度下停留20-40min后取出；g，將二次固化后的工件用清水洗凈后自然干燥。所述a步驟的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。上述步驟中，固化和二次固化時，將工件放入鈍化爐時需加入鈍化劑，而鈍化劑為一般市場上銷售的普通鈍化劑。上述技術方案為針對黑色金屬制作的工件的處理方法。以下技術方案為針對有色金屬制作的工件的處理方法。一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:第一步，清洗工件；第二步，滲陶；將清洗好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在30_150°C的溫度下停留30-60min后取出；在滲陶溶液中要加交變電極，電壓為16-900V，電流為1-200A，頻率為30-6000HZ ；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:Na2SiO3:10 30，KOH:2 30, VCl3:2 15，H2O2:3 10，Na2B4O3:10 20，TiO3:4 8，EDTA:5 10，SDBS:1_5，Na2WO4:3 10，NaPO3:3 8，Nb—Re:2 6，V4O5:2 5，MO-V:2 5，水:60 100 ；上述原料除水以外都是粒度為300-500目的粉末；第三步，將滲陶后的工件用清水洗凈后烘干并拋光；所述工件由有色金屬制作。所述第一步的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果。1、本發(fā)明方法針對黑色金屬(各種鋼、鑄鐵、純鐵、粉末冶金等)和有色金屬(鋁合金、鎂合金、鈦合金、鋯合金、純鋁、鈦、鋯等)分兩種工藝方法，原理相同，處理溫度均在不同材料相變溫度以下，因此材料內部成分不會改變，物理特性有不同程度增強。黑色金屬化合及擴散層深度可達I毫米，·有色金屬可達0.2毫米。由于陶瓷活性物是在金屬表層內部與晶格化合，因此不存在象離子濺射、物理沉積、化學鍍、電鍍、噴涂、融覆等方法兩種物質分子間結合強度問題。2、本發(fā)明可以同時大幅度提高金屬表面的耐磨性和抗蝕性，而且提高的幅度比常規(guī)硬化技術和防腐技術高2-10倍以上，同時還具有工件幾乎不變形的優(yōu)點。3、本發(fā)明方法中用到的滲陶溶液可重復利用，不向外排放，所以本發(fā)明具有無公害、無毒負作用、節(jié)能等優(yōu)點。
具體實施例方式實施例一一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:a，清洗工件；b，預熱；將清洗后的工件放入鹽浴爐中，加熱到100°C后取出；c，滲陶；將預熱好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在520°C的溫度下停留15min后取出；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:TiO3:15, Re-Mg: 15, ALF3:16，KCl:25, Al: 10，VCl3: 10, CaF2:8, Na2B4O2:20，SiC:3，F(xiàn)eV:5，W-Fe:10，Mo—Fe:10，V4O5:5，Nb—Fe:8，水:50 ；上述原料除水以外都是粒度為300目的粉末；d，低溫固化；將滲陶后的工件放入鈍化爐中，在160°C的溫度下停留20min后取出；
e，將固化后的工件用清水洗凈后烘干；所述工件由黑色金屬制作。所述a步驟的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例2—種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:a，清洗工件；b，預熱；將清洗后的工件放入鹽浴爐中，加熱到300°C后取出；C，滲陶；將預熱好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在720°C的溫度下停留180min后取出；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:TiO3:5，Re—Mg:5，ALF3:4，KCl:10，Al:2，VCl3:3，CaF2:3，Na2B4O2:10，SiC:1，F(xiàn)eV:2，W-Fe:5，Mo—Fe:5，V4O5:2，Nb—Fe:2，水:25 ；上述原料除水以外都是粒度為500目的粉末；d，低溫固化；將滲陶后的工件放入鈍化爐中，在300°C的溫度下停留40min后取出；e，將固化后的工件用清水洗凈后烘干；所述工件由黑色金屬制作。所述a步驟的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例3一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:a，清洗工件；b，預熱；將清洗后的工件放入鹽浴爐中，加熱到200°C后取出；C，滲陶；將預熱好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在620°C的溫度下停留IOOmin后取出；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:TiO3:10, Re-Mg: 10, ALF3:10，KCl:18,A1:6, VCl3:7, CaF2:5, Na2B4O2:15, SiC:2,FeV:3, W—Fe -J, Mo—Fe:8, V4O5:3, Nb—Fe:5，水:30 ；上述原料除水以外都是粒度為 350目的粉末；d，低溫固化；將滲陶后的工件放入鈍化爐中，在210°C的溫度下停留30min后取出；e，將固化后的工件用清水洗凈后烘干；所述工件由黑色金屬制作。所述a步驟的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例4一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:a，清洗工件；b，預熱；將清洗后的工件放入鹽浴爐中，加熱到100°C后取出；c，滲陶；將預熱好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在520°C的溫度下停留45min后取出；
所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:TiO3:15, Re-Mg: 15, ALF3:16，KCl:25, Al: 10，VCl3: 10, CaF2:8, Na2B4O2:20，SiC:3，F(xiàn)eV:5，W-Fe:10，Mo—Fe:10，V4O5:5，Nb—Fe:8，水:50 ；上述原料除水以外都是粒度為380目的粉末；d，低溫固化；將滲陶后的工件放入鈍化爐中，在160°C的溫度下停留20min后取出；f，二次固化；將d步驟中固化后的工件再放入鈍化爐中，在200°C的溫度下停留20min后取出；g，將二次固化后的工件用清水洗凈后自然干燥。所述工件由黑色金屬制作。所述a步驟的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例5一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:a，清洗工件；b，預熱；將清洗后的工件放入鹽浴爐中，加熱到300°C后取出；C，滲陶；將預熱好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在720°C的溫度下停留130min后取出；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:TiO3:5，Re—Mg:5，ALF3:4，KCl:10，Al:2，VCl3:3，CaF2:3，Na2B4O2:10，SiC:1，F(xiàn)eV:2，W-Fe:5，Mo—Fe:5，V4O5:2，Nb—Fe:2，水:25 ；上述原料除水以外都是粒度為400目的粉末；d，低溫固化；將滲陶后的工件放入鈍化爐中，在300°C的溫度下停留40min后取出；f，二次固化；將d步驟中固化后的工件再放入鈍化爐中，在360°C的溫度下停留40min后取出；g，將二次固化后的工件用清水洗凈后自然干燥。所述工件由黑色金屬制作。所述a步驟的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例6一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:a，清洗工件；b，預熱；將清洗后的工件放入鹽浴爐中，加熱到200°C后取出；C，滲陶；將預熱好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在620°C的溫度下停留150min后取出；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:TiO3:10, Re-Mg: 10, ALF3:10,KC1:18,A1:6, VCl3:7, CaF2:5, Na2B4O2:15, SiC:2,
FeV:3, W—Fe -J, Mo—Fe:8, V4O5:3, Nb—Fe:5，水:30 ；上述原料除水以外都是粒度為450目的粉末；d，低溫固化 ；將滲陶后的工件放入鈍化爐中，在210°C的溫度下停留30min后取出；f，二次固化；將d步驟中固化后的工件再放入鈍化爐中，在300°C的溫度下停留30min后取出；g，將二次固化后的工件用清水洗凈后自然干燥。所述工件由黑色金屬制作。所述a步驟的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例7一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:第一步，清洗工件；第二步，滲陶；將清洗好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在30°C的溫度下停留30min后取出；在滲陶溶液中要加交變電極，電壓為16V，電流為1A，頻率為30HZ ；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:Na2SiO3:30，KOH:30，VCl3:15，H2O2:10，Na2B4O3:20，TiO3:8，EDTA:10，SDBS:5，Na2WO4:10, NaPO3:8，Nb—Re:6，V4O5:5，MO-V:5，水:100 ；上述原料除水以外都是粒度為300目的粉末；第三步，將滲陶后的工件用清水洗凈后烘干并拋光；所述工件由有色金屬制作。所述第一步的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例8一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:第一步，清洗工件；第二步，滲陶；將清洗好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在150°C的溫度下停留60min后取出；在滲陶溶液中要加交變電極，電壓為900V，電流為200A，頻率為6000HZ ；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:Na2SiO3:10，KOH:2，VCl3:2，H2O2:3，Na2B4O3:10，TiO3:4，EDTA:5，SDBS:1，Na2WO4:3，NaPO3:3，Nb—Re:2，V4O5:2，MO-V:2，水:60 ；上述原料除水以外都是粒度為300目的粉末；第三步，將滲陶后的工 件用清水洗凈后烘干并拋光；所述工件由有色金屬制作。所述第一步的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例9一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:第一步，清洗工件；第二步，滲陶；將清洗好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在100°C的溫度下停留40min后取出；在滲陶溶液中要加交變電極，電壓為200V，電流為50A，頻率為1000HZ ；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:Na2SiO3:20, KOH:20, VCl3:7, H2O2:6, Na2B4O3:15，TiO3:6, EDTA:7，SDBS:3, Na2WO4:7，NaPO3:5，Nb—Re:4，V4O5:3，MO-V:4，水:80 ；上述原料除水以外都是粒度為350目的粉末；
第三步，將滲陶后的工件用清水洗凈后烘干并拋光；所述工件由有色金屬制作。所述第一步的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。實施例10一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，按以下步驟進行:第一步，清洗工件；第二步，滲陶；將清洗好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在70°C的溫度下停留
50min后取出；在滲陶溶液中要加交變電極，電壓為600V，電流為150A，頻率為3000HZ ；所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:Na2SiO3:20，KOH:20，VC13:10，H2O2:8，Na2B4O3:15，TiO3:6，EDTA:8，SDBS:2，
Na2WO4:7，NaPO3:6，Nb—Re:4，V4O5:4，MO-V:3，水:70 ；上述原料除水以外都是粒度為400目的粉末；第三步，將滲陶后的工件用清水洗凈后烘干并拋光；所述工件由有色金屬制作。所述第一步的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。如有些工件對潤滑性要求較高，可在最后進行一步浸潤的步驟。本發(fā)明中所述的黑色金屬和有色金屬均為廣義的，即包括合金。本發(fā)明中組成滲陶溶液的原料均為無機鹽，和水混合后經過升溫或加交變電場激
發(fā)后可溶于水。 本發(fā)明中的滲陶溶液可重復利用，處理完一批工件后，實時化驗其成份，將各原料
的含量補充到原始狀態(tài)后，可繼續(xù)處理下一批工件。常用材料的處理規(guī)范及滲層復合硬度見下表。表1:常用材料的處理規(guī)范及滲層復合硬度
權利要求
1.一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，其特征在于按以下步驟進行: a，清洗工件； b，預熱；將清洗后的工件放入鹽浴爐中，加熱到100-300°C后取出；c，滲陶；將預熱好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在520-720 °C的溫度下停留15-180min 后取出； 所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:TiO3:5 15，Re—Mg:5 15，ALF3:4 16，KCl:10 25，Al:2 10，VCl3:3 10，CaF2:3 8，Na2B4O2:10 20，SiC:1 3，F(xiàn)eV:2 5，W—Fe:5 10，Mo—Fe:5 10，V4O5:2 5，Nb—Fe:2 8，水:25 50 ； 上述原料除水以外都是粒度為300-500目的粉末； d，低溫固化；將滲陶后的工件放入鈍化爐中，在160-300°C的溫度下停留20-40min后取出； e，將固化后的工件用清水洗凈后烘干； 所述工件由黑色金 屬制作。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，其特征在于所述的e步驟用下述步驟代替: f，二次固化；將d步驟中固化后的工件再放入鈍化爐中，在200-360°C的溫度下停留20-40min后取出； g，將二次固化后的工件用清水洗凈后自然干燥。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，其特征在于:所述a步驟的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。
4.一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，其特征在于按以下步驟進行: 第一步，清洗工件； 第二步，滲陶；將清洗好的工件浸入配好的滲陶溶液中，在30-150°C的溫度下停留30-60min后取出；在滲陶溶液中要加交變電極，電壓為16-900V，電流為1-200A，頻率為30-6000HZ ； 所述的滲陶溶液用下述原料按重量份配制:Na2SiO3:10 30，KOH:2 30, VCl3:2 15，H2O2:3 10，Na2B4O3:10 20，TiO3:4 8，EDTA:5 10，SDBS: 1-5, Na2WO4:3 10，NaPO3:3 8，Nb—Re:2 6，V4O5:2 5，M0-V:2 5,水:60 100 ； 上述原料除水以外都是粒度為300-500目的粉末； 第三步，將滲陶后的工件用清水洗凈后烘干并拋光； 所述工件由有色金屬制作。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，其特征在于:所述第一步的具體操作為先用零件清洗劑清洗，再用清水漂洗。
全文摘要
本發(fā)明一種韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法，屬于陶瓷復合滲層制備方法技術領域；所要解決的技術問題是一般的硬化技術和防腐技術只能單一的提高金屬表面的耐磨性或抗蝕性。本發(fā)明提供了一種能夠同時大幅度提高金屬表面的耐磨性和抗蝕性的韌性特種陶瓷復合滲層的制備方法；采用的技術方案為按以下步驟進行a，清洗工件；b，預熱；c，滲陶；d，低溫固化；e，將固化后的工件用清水洗凈后烘干；經本發(fā)明公開的方法處理后，工件具有極高的耐磨性、極好的抗蝕性、良好的耐疲勞性能，且工件只有極微小的變形；本發(fā)明適用于處理要求高耐磨耐腐蝕的工件，效果很好。
文檔編號C23C26/00GK103243323SQ20131016974
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月9日 優(yōu)先權日2013年5月9日
發(fā)明者張佑鋒 申請人:張佑鋒