一种异形不锈钢件表面钝化膜去除方法与流程

本发明属于材料表面处理技术领域，尤其是涉及一种异形不锈钢件表面钝化膜去除方法。

背景技术：

奥氏体不锈钢，是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢，具有优良的力学性能、高韧性和塑性，可加工性以及抗腐蚀性强，被广泛应用于化工、汽车、机械、海运及海洋构件等领域；但奥氏体不锈钢由于含碳量极低，导致表面强度和硬度较低，抗磨损性能、抗疲劳性能低，严重影响奥氏体不锈钢的使用范围，或是大幅度降低零工件的使用寿命。渗碳或渗氮是常见的对金属表面进行强化处理的方法，具体方法为将工件置入具有活性渗碳/渗氮介质中，加热后保温，使上述介质中分解出的活性碳原子/氮原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳/弹层，使钢件的表面硬度和强度大幅增加，同时钢件内部仍保持原有成分的良好韧性和塑性。

但奥氏体不锈钢表面有一层稳定的钝化膜，该钝化膜主要组分为氧化层，由于该致密钝化膜的存在，使得不锈钢的耐腐蚀性能好，但该钝化膜严重影响了碳/氮原子在不锈钢表面的渗透和扩散，因而在进行渗碳/氮处理之前，必须要去除该氧化膜，以使得使碳/氮原子深入基体，提高表面耐磨性。目前的主要钝化膜去除方法，是通过N₃F气体、HCl等气体热分解产生出强氧化的F或Cl活化不锈钢表面，以去除钝化膜，但在具体的不锈钢表面活化过程中，由于工件的形状各异，采用静态的气体难以对所有的工件表面进行钝化膜去除，如对于孔或狭槽的部位，同时现在多采用将工件置于搁板或栅板上进行活化，这样对于工件而言，总有与搁板或栅板接触的部位，该部位接触不到活化气体，造成表面活化处理不均匀，对后续的渗碳或渗氮处理造成影响。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种异形不锈钢件表面钝化膜去除方法，采用吹扫方式增强了不锈钢工件表面活化效果，同时使表面活化更加均匀。

本发明完整的技术方案包括：

一种异形不锈钢件表面钝化膜去除方法，包括活化剂配制、活化剂裂解、不锈钢工件入炉、吹扫活化工序，

所述的活化剂配制为：采用聚四氟乙烯、四氯化碳、氯化氢、乙醇配制成活化剂，所述活化剂组分按体积比的组成为聚四氟乙烯：四氯化碳：氯化氢：乙醇＝(100-120)：(10-20)：(1.5-3)：(12-15)。

所述活化剂裂解为将活化剂加热到400℃-450℃保温15分钟-25分钟，使活化剂气化并裂解为含有F、Cl活化组分的活化气；

所述不锈钢入炉为：将不锈钢部件置入吹扫炉，所述的吹扫炉包括炉体1，炉体内有工件搁板2，所述的搁板上设有定位槽3，将工字形工件放上搁板，并通过定位槽定位，搁板下通过油缸杆4连接液压油缸5，吹扫炉包括分别对应工件两端的左右两排可旋转机械手6，工件上方设有一排吹扫喷嘴7；

所述吹扫活化为：首先左端机械手伸出，利用机械手夹爪抓住工件一端，搁板下降，采用高压氮气输送活化气体通过上吹扫喷嘴对工件表面进行吹扫，同时机械手带动工件旋转，保证工件全表面都能得到活化气吹扫，吹扫压力为0.1-0.5MPa，吹扫流量为10-25L/min，吹扫10-15min后，右侧机械手伸出，夹住工件另一端，左侧机械手松开并缩回，右侧机械手继续带动工件旋转，继续吹扫10min后结束吹扫过程；

吹扫结束后，搁板上升，托住工件，右侧机械手松开，排出活化气体后，打开炉门，推出搁板，取出工件。

本发明相对于现有技术的优点在于：采用吹扫的方式对不锈钢工件表面进行活化处理，提高了活化效果，静态气体的处理方式活化时，工件表面处的活化组分F或Cl浓度会随活化过程降低，从而形成自外而内的浓度差，由于气体为静态，该外层活化原子只能靠扩散向内进行，导致了活化时间长，而采用吹扫的方式，气流在不停的运动，混合，各处的活化组分更均匀，从而使活化效果更好，时间更短，同时炉中左右机械手交替夹持并旋转的方式使工件表面暴露更充分，所有表面均暴露在活化气体下，不留死角，进一步提高了活化效果。

附图说明

图1为本发明的活化吹扫炉结构示意图。

图中：1-炉体，2-搁板，3-定位槽，4-油缸杆，5-油缸，6-机械手，7-吹扫喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

选择体积比为聚四氟乙烯：四氯化碳：氯化氢：乙醇＝100：15：2：12的原料配制成活化剂，其中聚四氟乙烯、四氯化碳、氯化氢可以提供有效的氟氯活化成分，活化剂中的乙醇可以对活化组分形成有效溶解和混合，将上述活化剂在加热炉裂解室中加热到450℃并保温20min，使其蒸发裂解成为活化蒸汽。

选择直径10cm，长度50cm的异形不锈钢件，放入吹扫炉，所述的吹扫炉包括工件搁板，搁板宽度约为30cm，小于不锈钢件长度，所述的搁板上设有弧形定位槽，将一排工件放上搁板的定位槽中，随后将搁板推入吹扫炉内，吹扫炉包括分别对应工件两端的左右两排可旋转机械手，工件上方设有一排吹扫喷嘴；

首先左端机械手伸出，利用夹爪抓住工件左端，搁板下降，采用高压氮气输送通过上吹扫喷嘴对工件表面进行吹扫，根据工件的放置距离，所述喷嘴间隔距离以15-20cm为宜，保证每个工件均有一个喷嘴对准吹扫，同时机械手带动工件旋转，工件除被夹持的表面都能得到活化气吹扫，吹扫压力为0.4MPa，吹扫流量为20L/min，吹扫15min后，右侧机械手伸出，夹住工件另一端，左侧机械手松开并缩回，右侧机械手继续带动工件旋转，以便使被左侧机械手夹住的部位也能得到充分活化，去除钝化膜，继续吹扫5min后结束吹扫过程；吹扫结束后，搁板上升，托住工件，右侧机械手松开，排出活化气体后，打开炉门，推出搁板，取出工件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。