[发明专利]一种奥氏体不锈钢碳氮共渗方法

说明书

本发明提供一种奥氏体不锈钢碳氮共渗方法，包括以下步骤：提供工件；采用砂纸将工件表面研磨光滑；采用酸性溶液浸泡工件；采用超声波清洗机清洗工件；先预热碳氮共渗炉后，并送入碳氮共渗气体；将工件投入碳氮共渗炉后，再持续送入碳氮共渗气体适当时间后，将工件取出即可。采用本发明的技术方案，采用砂纸对工件表面进行研磨，提高了工件表面组织的细粒度；采用酸洗方法提高了工件表面组织的活性，并破除了工件表面氧化层；通过超声波清洗方法洗净工件表面，疏通了碳、氮原子深入工件基体的通道；碳、氮共渗时，先预热处理，再进行碳氮共渗时，使碳、氮原子深入工件基体，提高了奥氏体不锈钢碳氮共渗层的厚度、表面硬度和耐磨性。

技术领域

本发明属于热处理工艺技术领域，尤其涉及一种奥氏体不锈钢碳氮共渗方法。

背景技术

奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18％、Ni8％～25％、C约0.1％时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有优良的力学性能、高韧性和塑性，可加工性以及抗腐蚀性强，被广泛应用于化工、汽车、机械、海运及海洋构件等领域；但奥氏体不锈钢缺点是由于含碳量极低，导致表面强度和硬度较低，抗磨损性能、抗疲劳性能低，且不可能通过相变使之强化，严重影响奥氏体不锈钢的使用范围和使用寿命。为了拓展奥氏体不锈钢的应用范围，则需要对奥氏体不锈钢表面采用碳氮共渗处理方式以强化其表面，从而提高奥氏体不锈钢表面硬度，改善奥氏体不锈钢的耐磨性和使用寿命。例如，公开号为：“CN107022732A”的专利文献，公开了一种奥氏体不锈钢的低温气体碳氮共渗方法，包括将奥氏体不锈钢工件进行表面钝化膜处理，将奥氏体不锈钢放入碳氮共渗炉中，抽真空通入碳氮共渗气体，进行碳氮共渗处理，该专利文献提供的碳氮共渗方法将渗碳过程划分为两阶段，在一定程度上提高了碳、氮原子的渗透均匀性，然而，由于奥氏体不锈钢表面晶体组织粗大，不利于碳、氮原子进一步渗入奥氏体不锈钢基体内，导致碳、氮共渗层厚度较低，对奥氏体不锈钢表面硬度的提升效果较差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种奥氏体不锈钢碳氮共渗方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供一种奥氏体不锈钢碳氮共渗方法，包括以下步骤：

步骤一：提供工件，所述工件材质为奥氏体不锈钢；

步骤二：采用砂纸将所述工件表面研磨光滑；

步骤三：将所述工件投入酸性溶液中浸泡适当时间后取出，再采用清水洗净所述工件；

步骤四：将所述工件投入超声波清洗机，并向超声波清洗机内投入清洗剂，采用超声波清洗机对所述工件进行清洗后，使所述工件表面形成水膜；

步骤五：提供碳氮共渗炉，使碳氮共渗炉内加热至预热温度，并持续向所述碳氮共渗炉内送入碳氮共渗气体适当时间后，进行下一步；

步骤六：将所述工件投入碳氮共渗炉内后，再持续向碳氮共渗炉内送入碳氮共渗气体适当时间后，将所述工件取出即可。

步骤二中所述砂纸细粒度为1200目以上。

步骤三中所述工件投入酸性溶液中浸泡时间为30min以上。

步骤三中所述酸性溶液为盐酸溶液。

步骤四中采用超声波清洗机对所述工件进行清洗的工艺参数为：超声波清洗机规格型号为：LK/CS-72型超声波清洗机，清洗剂为丙酮溶液，超声波清洗机振动频率为30Hz，清洗持续时间为10min以上。

步骤五中所述碳氮共渗炉内的预热温度为570℃。

步骤五中，持续向所述碳氮共渗炉内送入碳氮共渗气体的持续时间为30min以上。

步骤六中，将所述工件投入碳氮共渗炉内后，再持续向碳氮共渗炉内送入碳氮共渗气体的持续时间为600min以上。