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专利号: 2018110189588
申请人: 辽宁科技大学
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:2024-01-05
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用低温等离子体的金属表面发蓝方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)脱脂:将钢材或钢件经脱脂处理,去除表面油迹;

(2)酸洗:将脱脂后的钢材或钢件经酸洗处理,去除钢材或钢件表面锈迹、氧化皮同时活化表面;

(3)发蓝:具体过程如下:

(3.1)经过脱脂、酸洗后的钢材或钢件放入低温等离子体发生器腔体内;

(3.2)腔体内抽真空达到3×10-3Pa以下;

(3.3)对腔体内升温,将钢材或钢件烘干;

(3.4)向腔体内通入Ar气,大小为150~250sccm,打开基体偏压电源,使Ar气电离轰击钢材或钢件表面,在低偏压-100~-120V状态下轰击10~15min,在高偏压-280~-300V状态下轰击20~30min;

(3.5)向腔体内通入H2O蒸汽,大小为150~250sccm;

(3.6)打开灯丝接通电流,调节灯丝电流为(4.5~5)A*4,控制腔体气压为0.3~0.5Pa,在工作气压下进行发蓝,发蓝时间为45~60min;

(4)皂化:将发蓝后的钢材或钢件经皂化处理,使钢材或钢件发蓝生成的氧化铁膜的微孔内的铁转化成硬脂酸铁;

(5)油浸:将皂化后的钢材或钢件做油浸处理,使表面形成油膜。

2.根据权利要求1所述的金属表面发蓝方法,其特征在于,步骤(1)中所述脱脂处理的方法为,将钢材或钢件在沸腾的脱脂溶液中煮洗20~30min,再在流动的去离子水中冲洗,去除钢材或钢件表面脱脂溶液;

所述脱脂溶液的配方为:NaOH:50~60g、Na2CO3:70~80g、H2O:1L。

3.根据权利要求1所述的金属表面发蓝方法,其特征在于,步骤(2)中所述酸洗处理的方法为,将钢材或钢件在质量浓度20~35%的工业盐酸中酸洗,时间>30s,酸洗至洁净,但不得被腐蚀;酸洗后,钢材或钢件先经去离子水冲洗,再放入质量浓度3~5%的Na2CO3溶液中中和残酸。

4.根据权利要求3所述的金属表面发蓝方法,其特征在于,所述工业盐酸中还添加有质量为盐酸质量0.2~0.5%的尿素。

5.根据权利要求1所述的金属表面发蓝方法,其特征在于,所述步骤(4)中皂化处理的方法为,将发蓝后的钢材或钢件浸入沸腾的质量浓度2~3%的肥皂水中3~5min,然后干燥。

6.根据权利要求1所述的金属表面发蓝方法,其特征在于,步骤(5)中所述油浸处理的方法为,将皂化后的钢材或钢件浸入105~115℃热油中停留1~3min,去除水分形成油膜。