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专利号: 2018109637263
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2023-12-11
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于SLM成形不锈钢零件的表面处理液,其特征是,包括碱溶液、酸洗液和化学抛光液;

所述碱溶液由氢氧化钾、氧化剂和氯化钠组成,碱溶液中的氢氧化钾、氧化剂、氯化钠的质量份数比为:(14-18)∶(10-15)∶1;

所述酸洗液由氯化钠、盐酸和硫酸组成,酸洗液中的氯化钠、盐酸、硫酸的质量份数比为(5-12)∶(4-6):1;

所述化学抛光液由胶体二氧化硅、氧化锆、68wt%硝酸、36wt%盐酸、85%wt磷酸、98%wt硫酸、粘度调节剂、缓蚀剂、光亮剂、抑雾剂和水组成,胶体二氧化硅、氧化锆、68wt%硝酸、36wt%盐酸、85%wt磷酸、98%wt硫酸、粘度调节剂、缓蚀剂、光亮剂、抑雾剂和水的质量份数比如下:(1.6-2.4)∶(7-9)∶(3.5-6.5)∶(4-7.5)∶(3-4)∶(2-3.5)∶(1-2)∶(0.05-0.25)∶(0.15-

0.3)∶(0.005-0.1)∶(15-25)。

2.根据权利要求1所述的用于SLM成形不锈钢零件的表面处理液,其特征是,碱溶液中的氧化物由硝酸钠和高锰酸钾组成,硝酸钠和高锰酸钾的质量份数比为(0.5-0.8)∶1。

3.根据权利要求1所述的用于SLM成形不锈钢零件的表面处理液,其特征是,氧化锆由

2.7比重直径0.5mm氧化锆珠和2.7比重直径2mm氧化锆珠组成;2.7比重直径0.5mm氧化锆珠和2.7比重直径2mm的氧化锆珠的质量份数比为(2.5-3.5)∶1。

4.根据权利要求1所述的用于SLM成形不锈钢零件的表面处理液,其特征是,缓蚀剂由尿素和Na3PO4组成,缓蚀剂中的尿素和Na3PO4的质量份数比为(0.8-2)∶1。

5.根据权利要求1所述的用于SLM成形不锈钢零件的表面处理液,其特征是,粘度调节剂为壬基酚聚环氧乙烷醚或甘油脂肪酸脂。

6.根据权利要求1所述的用于SLM成形不锈钢零件的化学抛光液,其特征是,所述光亮剂由柠檬酸和苯甲酸钠组成,柠檬酸和苯甲酸钠的质量份数比为(4-6)∶1。

7.根据权利要求1所述的用于SLM成形不锈钢零件的表面处理液,其特征是,抑雾剂为YB新型酸雾抑制剂。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的用于SLM成形不锈钢零件的表面处理液,其特征是,还包括化学抛光液的配制步骤:(8-1)按照质量份数比称取胶体二氧化硅、68wt%硝酸、36wt%盐酸、85%wt磷酸、98%wt硫酸、粘度调节剂、缓蚀剂、光亮剂、抑雾剂和水;

(8-2)利用称取好的各组分进行化学抛光液配制:

(8-2-1)将胶体二氧化硅放入到1#烧杯中;

(8-2-2)将36wt%盐酸倒入1#烧杯中,得到盐酸溶液;将68wt%硝酸沿玻璃棒缓慢倒入盐酸溶液中,并不断搅拌,待盐酸溶液冷却到室温,向盐酸溶液中缓慢加入抑雾剂,并搅拌均匀;

(8-2-3)在盐酸溶液中添加98%wt硫酸,搅拌均匀后再添加85%wt磷酸和粘度调节剂,再次搅拌均匀;

# #

(8-2-4)将缓蚀剂、光亮剂放入2 烧杯中,将水沿玻璃棒缓慢倒入2 烧杯中,并搅拌均匀;

(8-2-5)将2#烧杯的溶液沿玻璃棒倒入1#烧杯中,搅拌均匀;

(8-2-6)使用磁力搅拌器搅拌1#烧杯中的溶液,使用超声波发生器使溶液在常温下振动

10min-20min,使化学抛光液中的物质分散均匀。

9.一种用于SLM成形不锈钢零件的表面处理装置,其特征是,包括盛有碱溶液的电锅,盛有酸洗液的酸洗容器,超声波发生器(1),设于超声波发生器上的抛光桶(2);抛光桶的横截面呈圆形,抛光桶底部设有电加热器,抛光桶中设有化学抛光液,还包括设于超声波发生器上的支撑架(3),支撑架上设有试样固定网筒(4),试样固定网筒中设有若干个待抛光的试样,支撑架上设有用于带动试样固定网筒顺时针及逆时针旋转的第一电机(7),还包括控制器,控制器分别与第一电机、电加热器、电锅和超声波发生器电连接;

(9-1)控制器控制电锅加热,使碱溶液加热到沸腾,将若干个试样放到电锅中煮5min-

15min;

(9-2)利用夹具将各个试样从电锅中取出,将各个试样放到酸洗液中酸洗1min-3min;

(9-3)当各个试样在电锅的碱煮液中碱煮的次数≥2时,返回步骤(9-1);否则,转入步骤(9-4);

(9-4)控制器控制电加热器加热化学抛光液至60℃-85℃,并保温10min后,使试样固定网筒中的各个待抛光的试样浸没在化学抛光液中,控制器控制超声波发生器和电机工作,电机带动试样固定网筒在抛光桶中围绕抛光桶的轴心线顺时针方向及逆时针方向交替旋转,化学抛光液击打各个试样表面进行抛光;

当抛光时间达到5min-10min后,控制器控制超声波发生器和电机停止工作,使电加热器为化学抛光液保温,取出各个试样水洗、风干;然后,将试样固定网筒从化学抛光液中取出,将氧化锆按比例加入化学抛光液中,将试样固定网筒再次浸没到化学抛光液中,启动超声波发生器和电机,使二氧化硅磨削、整平各个试样的表面,时间为5min-20min;结束后,控制器关闭电加热器、超声波发生器和电机,用酒精清洗各个试样表面的锈蚀物,再用水冲洗试样后,凉风吹干各个试验,进行粗糙度测量和金相微观表面形貌观察。

10.根据权利要求9所述的用于SLM成形不锈钢零件的表面处理装置,其特征是,所述支撑架呈L形,所述第一电机与支撑架上部连接,第一电机的转轴与竖杆(5)连接,竖杆下端通过连接杆(6)与抛光桶上边缘滑动连接,所述试样固定网筒通过第二电机(8)与连接杆连接,第二电机与控制器电连接。