奥氏体不锈钢表面S相及耐腐蚀层获取方法与流程

本发明涉及不锈钢材料表面处理领域，具体地涉及一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法。

背景技术

奥氏体不锈钢表面改性是表面工程领域中的研究热点之一。奥氏体不锈钢低温化学热处理可获得无铬化物析出的单相改性层，使材料表面兼具优异的耐磨性和耐蚀性。提高处理温度或延长处理时间时，改性层中会析出cr的化合物，导致了材料表面耐蚀性的下降。单相层的相结构为间隙超饱和的膨胀奥氏体，也称为s相。同时在金属表面形成一层致密的氧化物薄膜能够有效提高金属的耐腐蚀性能。当前渗析工艺技术很难快速制备较厚的单相改性层，同时也无法取得耐腐蚀氧化物膜。

技术实现要素：

本发明提供一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法，以解决奥氏体不锈钢表面s相获取困难同时无法进一步提高金属耐腐蚀性的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法，包括以下步骤：

a)对不锈钢工件进行冷轧处理；

b)对冷轧过的不锈钢工件进行退火处理；

c)对退火后的不锈钢工件进行碳氮共渗处理；

d)对不锈钢工件表面进行氧化处理；

e)清洗烘干不锈钢工件。

优选地，所述冷轧处理的形变量为50％-80％。

优选地，所述退火处理温度680℃-750℃，保温时间1min-3min，冷却方式为炉冷。

优选地，所述碳氮共渗为离子渗。

优选地，所述离子渗的气氛为nh3和稀土乙醇气体。

优选地，所述稀土乙醇溶液溶解有稀土元素为la和或ce，所述乙醇气体通过加热获得。

优选地，所述氧化处理为等离子氧化处理。

优选地，在所述等离子氧化处理中，将所述不锈钢工件设置在氧气与氮气的混合气体中，所述不锈钢工件为阳极，银或铂为阴极，通入阴极0.1kv-0.12kv阳极1.5kv-1.8kv频率0.6khz-0.75khz锯齿波或三角波电脉冲，通过辉光放电氧化所述不锈钢工件表面以形成cr2o3氧化膜。

优选地，所述步骤b后还包括对退火处理后的不锈钢工件进行机加工已形成想要获得的造型。

优选地，所述步骤c后还包括对碳氮共渗后的不锈钢工件的清洗抛光过程。

应用本发明上述技术方案一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层的优点是：通过对不锈钢冷轧之后进行退火处理能够细化不锈钢晶粒，在不锈钢内部组织之间形成细小的组织缺陷；细化后的晶粒和缺陷能够提高之后碳氮共渗的速度和渗层深度已获取较厚的表面s相；之后再对不锈钢进行表面氧化已形成cr2o3氧化膜，致密的氧化物薄膜能够有效提高不锈钢表面耐腐蚀性能。

附图说明

图1是本发明一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法的最佳实施例的流程图。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，附实施例如下。需要强调的是，实施例并不意味着本发明的范围限制在实施例叙述的条件内，实施例的目的是进一步阐述本发明的内容及其可行

实施例1：

一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法，其技术方案包括以下步骤：

a)对工件进行形变量为50％的冷轧处理；

b)之后进行工件进行680℃、保温时间1min的炉冷退火，冷却速度20℃/s；

c)将工件置于nh3和乙醇气体(体积比1:1)的混合气体中，进行碳氮离子共渗处理，时间1h，乙醇气体由溶解有5vol.％的la元素的稀土乙醇溶液蒸发或其他气化方式取得；

d)将工件置于设置在氧气与氮气的混合气体中，所述不锈钢工件为阳极，银为阴极，通入阴极0.1kv、阳极1.5kv、频率0.6khz、锯齿波电脉冲中，时间3min，通过辉光放电氧化所述不锈钢工件表面以形成cr2o3氧化膜。

e)用乙酸乙酯溶剂和工业清洁剂清洗工件10min，水洗之后进行干燥，之后包装封箱。

实施例2：

一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法，其技术方案包括以下步骤：

a)对工件进行形变量为80％的冷轧处理；

b)之后进行工件进行750℃、保温时间3min的炉冷退火,冷却速度50℃/s；

c)将工件置于nh3和乙醇气体(体积比1:20)的混合气体中，进行碳氮离子共渗处理，时间3h，乙醇气体由溶解有50vol.％的ce元素的稀土乙醇溶液蒸发或其他气化方式取得；

d)将工件置于设置在氧气与氮气的混合气体中，所述不锈钢工件为阳极，银为阴极，通入阴极0.12kv、阴极1.8kv、频率0.75khz、为三角波电脉冲中，时间20min，通过辉光放电氧化所述不锈钢工件表面以形成cr2o3氧化膜。

e)用乙酸乙酯溶剂和工业清洁剂清洗工件3min，水洗之后进行干燥，之后包装封箱。

实施例3：

一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法，其技术方案包括以下步骤：

a)对工件进行形变量为65％的冷轧处理；

b)之后进行工件进行710℃、保温时间2min的炉冷退火,冷却速度35℃/s；

c)将工件置于nh3和乙醇气体(体积比1:10)的混合气体中，进行碳氮离子共渗处理，时间2h，乙醇气体由溶解有25vol.％的ce和la元素的稀土乙醇溶液蒸发或其他气化方式取得；

d)将工件置于设置在氧气与氮气的混合气体中，所述不锈钢工件为阳极，铂为阴极，通入阴极0.11kv、阴极1.65kv、频率0.7khz、三角波电脉冲中，时间10min，通过辉光放电氧化所述不锈钢工件表面以形成cr2o3氧化膜。

e)用工业清洁剂清洗工件5min，水洗之后进行干燥。

实施例4：

一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法，其技术方案包括以下步骤：

a)对金属胚料进行形变量为65％的冷轧处理；

b)轧制后的胚料进行710℃、保温时间2min的炉冷退火,冷却速度35℃/s；

c)胚料进行机加工获得设计要求的造型；

d)将工件置于nh3和乙醇气体(体积比1:10)的混合气体中，进行碳氮离子共渗处理，时间2h，乙醇气体由溶解有25vol.％的ce和la元素的稀土乙醇溶液蒸发或其他气化方式取得；

e)将工件置于设置在氧气与氮气的混合气体中，所述不锈钢工件为阳极，铂为阴极，通入阴极0.11kv、阴极1.65kv、频率0.7khz、三角波电脉冲中，时间10min，通过辉光放电氧化所述不锈钢工件表面以形成cr2o3氧化膜。

f)用工业清洁剂清洗工件5min，水洗之后进行干燥。

实施例5：

一种奥氏体不锈钢表面s相及耐腐蚀层获取方法，其技术方案包括以下步骤：

a)对金属胚料进行形变量为65％的冷轧处理；

b)轧制后的胚料进行710℃、保温时间2min的炉冷退火,冷却速度35℃/s；

c)胚料进行机加工获得设计要求的造型；

d)将工件置于nh3和乙醇气体(体积比1:10)的混合气体中，进行碳氮离子共渗处理，时间2h，乙醇气体由溶解有25vol.％的ce和la元素的稀土乙醇溶液蒸发或其他气化方式取得；

e)对工件研磨抛光，再用工业清洁剂清洗工件10min，之后水洗、烘干；

f)将工件置于设置在氧气与氮气的混合气体中，所述不锈钢工件为阳极，铂为阴极，通入阴极0.11kv、阴极1.65kv、频率0.7khz、三角波电脉冲中，时间10min，通过辉光放电氧化所述不锈钢工件表面以形成cr2o3氧化膜。

g)用工业清洁剂清洗工件5min，水洗之后进行干燥。