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专利摘要

本发明涉及金属表面处理技术领域，具体为一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，包括以下工艺步骤：渗镀：将铁基材料与渗锌剂混合，进行转动渗锌，形成渗层；热处理：将上一步骤得到的铁基材料，在氮源、碳源和氧源环境中，进行热处理，形成硬化层；封闭：将上一步骤得到的铁基材料，置于封闭剂中，进行封闭处理，形成封闭层，得到表面耐腐蚀耐磨的铁基材料。本发明通过在渗镀工艺中加入氯化铈，促进了锌、铁原子的快速扩散；抑制了渗锌过程中晶粒的聚集，阻碍晶粒生长，促进渗锌层中晶粒的细化和均匀性，减少凹坑的产生，避免裂纹的产生与扩展，提高了渗层质量和力学性能，改善铁基材料的耐腐蚀性能和表面强度。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202410051833.4
申请日期:
2024-01-15
专利申请人:
分类号:
C23C12/00; C21D1/74; C23C22/34; C09D4/02; C09D7/61; C09D5/08
发明/设计人:
王方子
权利要求: 1.一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：步骤（1）渗镀：将铁基材料与渗锌剂混合，进行转动渗锌，形成渗层；步骤（2）热处理：将上一步骤得到的铁基材料，在氮源、碳源和氧源环境中，进行热处理，形成硬化层；步骤（3）封闭：将上一步骤得到的铁基材料，置于封闭剂中，进行封闭处理，形成封闭层，得到表面耐腐蚀耐磨的铁基材料；所述封闭剂包括以下质量组分：7～12g/L氟硅酸盐、4～6g/L氟钛酸、2～5g/L苯胺化合物、0.35～0.7g/L γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、0.8～1.6g/L 2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯，封闭剂的pH为3～4。2.根据权利要求1所述的一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：所述转动渗锌的工艺条件为：渗锌温度390～420℃，渗锌时间3～4h，转速15～45r/min；渗锌剂的填充量为80%～90%。3.根据权利要求1所述的一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：所述渗锌剂包括以下质量组分：100份金属锌、5～94份氧化铝、2.0～2.5份氯化铵、2～4份氯化铈。4.根据权利要求1所述的一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：所述氮源、碳源、氧源的通入体积比为100:（1.0～1.5）:（50～60）。5.根据权利要求1所述的一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：所述热处理的工艺条件为：热处理温度480～570℃，热处理时间4～7h，压力93～130kPa。6.根据权利要求1所述的一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：所述苯胺化合物由以下工艺制得：将2-咪唑甲醛、二硫代乙酰胺，于N,N-二甲基甲酰胺中混合，置于147～155℃温度下，搅拌回流反应230～270min，得到咪唑-噻唑化合物；将4-溴甲基苯甲醛、2-乙酰基吡啶，于无水乙醇中混合，调节体系温度至0～5℃，加入氢氧化钾、氨水混合；升温至147～155℃，反应24h，恢复室温反应50～70min，得到三联吡啶化合物；将咪唑-噻唑化合物、3-（溴甲基）苯基氨基甲酸叔丁酯，于丁腈中混合，搅拌并加热至35～45℃，反应30～36h；加入三联吡啶化合物，升温至55～65℃，继续反应36～40h，得到化合物A；将化合物A、三氟乙酸，于二氯甲烷中混合，反应8～10h，得到苯胺化合物。7.根据权利要求6所述的一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：所述步骤（3）包括以下工艺：将上一步骤得到的铁基材料，置于27～32℃温度下的封闭剂中，处理5～10min；将体系温度降至0～5℃，加入过硫酸铵APS，处理30～60min；取出，洗涤，干燥，得到表面耐腐蚀耐磨的铁基材料。8.根据权利要求6所述的一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：所述2-咪唑甲醛、二硫代乙酰胺的摩尔比为（2.2～2.8）:1。9.根据权利要求6所述的一种铁基材料的表面耐腐蚀耐磨处理工艺，其特征在于：所述咪唑-噻唑化合物、3-（溴甲基）苯基氨基甲酸叔丁酯、三联吡啶化合物的质量比为（9.7～10.6）:10:（15.6～17.1）。