[发明专利]将底物扩散到基材中的改进方法

说明书

技术领域

本申请要求2012年5月4日提交的美国临时专利申请系列号61/642,759，名称为“IMPROVED PROCESS FOR DIFFUSING A SUBSTRATE INTO A BASE MATERIAL”；2012年5月4日提交的美国临时专利申请系列号61/642,768，名称为“IMPROVED PROCESS FOR DIFFUSING TITANIUM INTO A STAINLESS STEEL BASE MATERIAL”；以及2012年5月4日提交的美国临时专利申请系列号61/642,781,名称为“PROCESS FOR POLISHING A STAINLESS STEEL PRODUCT HAVING TITANIUM DIFFUSED THEREIN”的权益；Philos Jongho Ko和Bongsub Samuel Ko为发明人，它们的全部公开内容在此引入本文作为参考。

背景技术

本申请通常涉及将底物扩散到基材中的方法和抛光所得产物的方法。在一个例子中，提供了将基材引入具有底物和催化剂的盐浴(salt bath)的方法。提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以降低所述基材的活化能，从而使所述底物能够扩散到所述基材的表面中。还提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以促进从所述基材浸出(leach)会抑制所述底物扩散到该基材中的选定物质。

美国专利号6,645,566描述了将钛和氮化物扩散到多种包括钢和钢合金、铝及铝合金、钛及钛合金在内的基材中的方法。美国专利号6,645,566描述了多种通过操作方法本身来提高其中描述的方法的有效性的实施方式，而不是通过改变催化剂的量和提高处理温度达特定时间足以降低所述基材的活化能且促进从所述基材浸出选定物质。因此，本发明一个目的是通过改变处理步骤足以在处理时降低基材的活化能且促进从基材浸出选定物质来提高美国专利号6,645,566中描述的方法的有效性。

例如，如同时待决的美国专利申请号11/869,399所述，可改变所述钢或钢合金基材的成分，以提高如美国专利号6,645,566中描述的方法的有效性。例如，可向钢或钢合金基材加入钒和钴，以增强钛和氮化物向其中的扩散，但也可加入铬来抑制钛和氮化物扩散到所述基材中。因此，本发明一个目的是提供将底物(如钛)扩散到基材中的方法，促进浸出抑制该底物(如钛)扩散到该基材中的选定物质(如铬)。

然而，公知铬可提供如美国专利号7,896,981中描述的一些基材(如不锈钢)的耐腐蚀性。但是，钛也提供了耐腐蚀性及其他相对于铬改进的性质。因此，本发明一个目的是提供通过促进从基材浸出所需物质(如铬)使得该物质被从盐浴扩散的耐腐蚀性增强的底物(如钛)替代来将耐腐蚀性增强的底物(如钛)扩散到基材中的方法。

本发明的优选实施方式(包括其特征的组合)的这些及其他的理想效果根据下文描述将明显可知。然而，应理解方法或配置可以与要求保护的发明相适合，但不会实现所有这些理想效果，包括从下文描述搜集的那些。用所附的权利要求，而不是这些理想效果，来限定本发明主题。任一以及所有的效果都源自本发明的多项实施方式，本发明不必普遍具有。

发明内容

本申请通常涉及将底物扩散到基材中的方法。在一个实施方式中，提供了将基材引入具有底物和催化剂的盐浴的方法。提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以降低所述基材的活化能，从而使所述底物能够容易地扩散到所述基材的表面中。然而，所述基材内的某些物质可能抑制所述底物扩散到所述基材的表面中。因此，还提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以促进浸出会抑制该底物扩散到该基材中的该选定物质。所浸出的物质基本被所扩散的底物替代。

应理解本发明包括多个不同方面或特征，它们可单独应用和/或与其它方面或特征组合应用。因此，本发明内容并未很详尽地逐个介绍这些现在或可能会在所附权利要求中的方面或特征，而是代表性地综述了本发明的某些方面，来辅助理解后文更详尽的介绍。本发明的范围不限于后文所述的具体实施方式，而是在现在或随后提交的权利要求中予以限定。

具体实施方式

虽然本发明易于产生很多不同形式的且多种组合的实施方式，但是将专注于本文所述的本发明的几个实施方式，应当理解，这些实施方式视为本发明原理的举例，并且不意图限制本发明的广泛方面。