[发明专利]一种锆及锆合金泵口环零件的表面硬化处理方法

说明书

本申请公开了一种锆及锆合金泵口环零件的表面硬化处理方法，属于锆材零件表面处理技术领域。能够解决现有锆及锆合金泵口环的表面处理方法均存在工艺流程复杂、生产设备要求高、工艺稳定性差、不适用于工厂大批量生产的问题。表面硬化处理方法包括：对锆及锆合金泵口环零件进行清洗和干燥；对锆及锆合金泵口环零件进行阶梯式加热氧化处理，直至在锆及锆合金泵口环零件的表面形成氧化锆涂层。本申请的方法对锆及锆合金泵口环零件进行表面处理，工艺流程简单、生产设备要求低，工艺稳定性好，适用于工厂大批量生产。

技术领域

本申请涉及锆材零件表面处理技术领域，尤其涉及一种锆及锆合金泵口环零件的表面硬化处理方法。

背景技术

泵口环是一种用来密封介质，保护泵体、叶轮不被磨损的关键零件。在实际中，要求泵口环对酸、碱和盐等均具有较好的耐腐蚀性。而锆及锆合金对多种酸、碱和盐等均具有优良的耐腐蚀性，已成为化工、石油化学工业设备的重要制造材料，从而锆及锆合金泵口环的应用极为广泛。但是由于泵口环长期处于腐蚀与磨损的工况下，并且锆及锆合金硬度偏低、耐磨性差，导致锆及锆合金泵口环在使用一段时间就需要更换。因此提升锆及锆合金泵口环的耐腐蚀性和耐磨性，延长其使用寿命对于锆及锆合金泵口环的稳定工作具有重大意义。

目前，改善锆及锆合金泵口环的耐磨性与耐腐蚀性的技术主要包括激光表面合金化、阳极氧化、离子渗氮、离子注入等表面处理方法。这些表面处理方法可以提高锆及锆合金泵口环的表面硬度，以提高其耐磨性和耐腐蚀性。但是这些表面处理方法均存在工艺流程复杂、生产设备要求高、工艺稳定性差、不适用于工厂大批量生产的问题。

发明内容

本申请实施例通过提供一种锆及锆合金泵口环零件的表面硬化处理方法，解决了现有锆及锆合金泵口环的表面处理方法均存在工艺流程复杂、生产设备要求高、工艺稳定性差、不适用于工厂大批量生产的问题。

本发明实施例提供了一种锆及锆合金泵口环零件的表面硬化处理方法，包括：

对锆及锆合金泵口环零件进行清洗和干燥；

对所述锆及锆合金泵口环零件进行阶梯式加热氧化处理，直至在所述锆及锆合金泵口环零件的表面形成氧化锆涂层。

在一种可能的实现方式中，所述对所述锆及锆合金泵口环零件进行阶梯式加热氧化处理，包括：

将所述锆及锆合金泵口环零件平铺置于电阻炉内；

以50℃/h～150℃/h的升温速率从炉温开始升温，且当温度上升至每个整百温度，在所述整百温度处均保温10min～30min，直至升温至400℃～600℃保温3h～6h；

以80℃～120℃的降温速率降温至200℃，出炉空冷。

在一种可能的实现方式中，所述将所述锆及锆合金泵口环零件平铺置于电阻炉内，包括：

将所述锆及锆合金泵口环零件平铺置于台车式电阻炉内。

在一种可能的实现方式中，所述对锆及锆合金泵口环零件进行清洗和干燥，包括：

对所述锆及锆合金泵口环零件依次进行超声波清洗、酸洗清洗、酒精清洗、水洗和自然晾干。

在一种可能的实现方式中，所述酸洗清洗的酸洗溶液由硝酸、氢氟酸和去离子水均匀混合而成，酸洗溶液的溶液质量比为硝酸：氢氟酸：去离子水＝25:2:73。

在一种可能的实现方式中，所述对锆及锆合金泵口环零件进行清洗和干燥中，所述锆及锆合金泵口环零件的表面粗糙度≤3.2um。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：