本發(fā)明專利技術(shù)提供一種在粉末冶金零件的表面涂覆工藝方法，所述方法包括如下步驟：（1）對粉末冶金零件進行氣體滲氮硫鉻處理；（2）對步驟（1）處理后的粉末冶金零件進行拋光；（3）將步驟（2）處理后的粉末冶金零件進行氧化；（4）將步驟（3）處理后的粉末冶金零件涂覆涂料。本發(fā)明專利技術(shù)減少了達克羅涂料的涂覆次數(shù)，只需要涂覆1遍，即能達到防腐效果，降低了成本，同時粉末冶金零件還具有優(yōu)良的剛度。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及粉末冶金材料表面的處理，尤其涉及一種粉末冶金零件表面的耐磨損、耐腐蝕、低摩擦系數(shù)的表面處理方法。
技術(shù)介紹
粉末冶金(P/M，Powder Metallurgy)是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合以及各種類型制品的工藝技術(shù)，是一門重要的材料制備與成形技術(shù)，被稱為是解決高科技、新材料問題的鑰匙。粉末冶金零件是指不經(jīng)熔煉和鑄造，直接用幾種金屬粉末或金屬粉末與非金屬粉末，通過配制、壓制成型，燒結(jié)等直接制成的金屬部件，粉末冶金是金屬冶金工藝與陶瓷燒結(jié)工藝的完美結(jié)合，用粉末冶金方法制造產(chǎn)品時，金屬的損耗只有I 5%，而用一般熔鑄方法生產(chǎn)時，金屬的損耗可能會達到80%，粉末冶金方法能壓制成最終尺寸的壓坯，而不需要或很少需要隨后的機械加工，故能大大節(jié)約金屬，降低產(chǎn)品成本、大規(guī)模生產(chǎn)的先進工藝方法。 粉末冶金工藝目前已被廣泛地應(yīng)用于機械零件的加工和制造，例如齒輪、鏈輪等。粉末冶金磁性材料是用粉末冶金方法制造的磁性材料，是磁性材料領(lǐng)域的一個重要組成部分，粉末冶金方法制成的軟磁材料和硬磁材料可用來制造各種轉(zhuǎn)換、傳遞、儲存能量和信息的磁性器件。粉末冶金工藝生產(chǎn)磁性材料有下列優(yōu)點①能制造各種磁性材料的單晶或單疇尺寸的微粒(幾個微米到數(shù)百埃)，通過在磁場下成形等工藝制成高磁性的磁體。如硬磁鐵氧體、稀土鈷硬磁和ESD硬磁(ElongatedSingle Domain)等。②能把磁性粉末與其他物質(zhì)復(fù)合而制成具有某些特定性能的材料。例如能把絕緣物質(zhì)覆在軟磁合金粉末表面，壓成顆粒間互相絕緣的磁粉芯，這種磁粉芯在中頻或高頻電磁場下產(chǎn)生的渦流很小，因而大大減少能源的損耗。又如能把磁性粉末與橡膠(或塑料)復(fù)合制成磁性橡膠、磁性塑料，或與有機液體混合制成磁性液體或涂層。以滿足一些專門的使用要求等。③能減少加工工序，節(jié)省原料，直接制出接近最終形狀的小型磁體，尤其是對于難加工的硬脆磁性材料。例如磁性能要求不高的Alnico異形小磁體，用粉末冶金方法生產(chǎn)，可以降低成本。有些粉末冶金磁性材料零件在特殊的工況下工作，因此，在利用粉末冶金工藝制造出的零件的表面上，需要進行涂覆處理，以提高零件的耐腐蝕性。目前，業(yè)內(nèi)粉末冶金磁性材料零件普遍采用鍍鋅工藝。但是，鍍鋅業(yè)已被公認為是一夕陽產(chǎn)業(yè)，因為其對環(huán)境的污染極其嚴重，已被國內(nèi)的很多省市列為限制發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。CN1704174提供了一種在粉末冶金磁性材料表面的涂覆工藝首先，將粉末冶金磁性材料置于300°C ±20°C的脫油溫度下，同時置于氮氣保護下，對粉末冶金磁性材料的表面進行脫油；然后在經(jīng)過上述脫油的粉末冶金磁性材料表面，涂覆達克羅涂料。該方法有效解決了環(huán)境污染問題，但是因燒結(jié)之后的鐵基粉末冶金制品表面比較粗糙，表面具有細微的凹凸特性，即不美觀又極易生銹，需要涂覆多達4層的達克羅涂料，造成浪費。由于粉末冶金的多孔特性，大量的研究證實對粉末冶金進行QPQ (Quench-ΡοIish-Quench)處理過程中，由于毛細管作用，大量的處理液態(tài)鹽殘留于基體中，不僅不能提高粉末冶金的表面耐磨性和抗蝕性，反而使產(chǎn)品有害。表面性能的優(yōu)劣直接影響著粉末冶金的使用性能及壽命。因此，改善粉末冶金的表面性能是解決問題的關(guān)鍵。而在現(xiàn)有技術(shù)中，幾乎沒有人對粉末冶金進行表面處理以改善其表面性能達到傳統(tǒng)鋼鐵QPQ的效果。CN102115865公開了一種粉末冶金零件的表面處理方法，即首先對粉末冶金零件進行氣體氮、硫、鉻多元共滲，使粉末冶金零件表面形成15 45微米氮硫鉻鐵化合物的致密滲層組織；然后對其進行表面拋光處理；最后對粉末冶金零件進行低溫氧化形成一層致密的氧化層。該專利雖然在粉末冶金零件的表面形成了致密的氧化膜，但是防腐性能不是很好。如何開發(fā)一種成本低，工藝簡單，且防腐性能優(yōu)良的的粉末冶金零件的表面涂覆工藝，是本領(lǐng)域一個亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種在粉末冶金零件的表面涂覆工藝方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟(I)對粉末冶金零件進行氣體滲氮硫鉻處理；(2)對步驟(I)處理后的粉末冶金零件進行拋光；(3)將步驟(2)處理后的粉末冶金零件進行氧化；(4)將步驟(3)處理后的粉末冶金零件涂覆涂料。優(yōu)選地，所述的工藝方法中，步驟(I)- (3)重復(fù)1-5次，例如重復(fù)的次數(shù)為1、2、3、4、5，優(yōu)選重復(fù)2-4次，最優(yōu)選重復(fù)2次。優(yōu)選地，步驟(I)所述氣體滲氮硫鉻處理為在鹽浴爐中采用氣態(tài)的含硫鉻絡(luò)合物與氨氣的混合氣體進行處理。典型但非限制性的操作為在鹽浴爐中采用氣態(tài)的硫鉻絡(luò)合物與氨氣的混合氣體，帶入爐內(nèi)。氣態(tài)硫鉻絡(luò)合物與氨氣之間的質(zhì)量比優(yōu)選70:30-30:70，更優(yōu)選60:40-40:60。在溫度為480 650°C，氣態(tài)硫鉻絡(luò)合物與氨氣均離子化，很容易與粉末冶金零件形成氮硫鉻鐵化合物，而傳統(tǒng)的“滲氮”、“滲硫”、“滲鉻”均只能單一進行，單一的滲層組織不僅滲層脆性大、容易剝落，也不能完全同時滿足高壽命粉末冶金零件表面高硬度、耐腐蝕、降低摩擦系數(shù)、提高疲勞強度的要求，而且滲鉻和液態(tài)滲氮屬于液態(tài)滲，不能用于帶盲孔和小孔的部件尤其是粉末冶金零件。采用氣態(tài)硫鉻絡(luò)合物與氨氣載體對粉末冶金零件一步氣體滲氮硫鉻處理是本專利技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)滲氮滲硫等表面改性。優(yōu)選地，所述氣體滲氮硫鉻處理的溫度為480°C _650°C，例如482°C、490°C、505 °C >548 °C >595 °C >620 °C >645 °C 等，時間為 30min_80min,例如 33min、41min、55min、63min、70min、78min 等。優(yōu)選地，所述含硫鉻絡(luò)合物為硫酸鉻銨、鉻酰氯的二硫化碳溶液、硫酸鉻銨甲酰胺溶液中的至少一種。優(yōu)選地，步驟(2)所述拋光為用安有銅絲的拋光輪拋光。優(yōu)選地，所述銅絲優(yōu)選為黃銅絲，所述黃銅絲的絲徑為O. 05-0. 15mm,例如O. 06mm、0. 08mm、0. 10mm、0. 13mm、0. 14mm、0. 143mm 等，優(yōu)選 0· 08-0. 12mm。優(yōu)選地，步驟(3)中所述的氧化處理溫度為300°C 400°C，例如305°C、333°C、378 °C >385 °C >398 °C 等，時間為 IOmin 60min,例如 llmin、15min、18min、22min、30min、35min、48min、55min、58min 等。優(yōu)選地，步驟(4)所述涂覆涂料為將步驟(3)處理后的金屬粉末冶金零件涂覆達克羅涂料。達克羅是DACR0MET譯音和縮寫，簡稱達克羅、達克銹、迪克龍。國內(nèi)命名為鋅鉻涂層，是一種以鋅粉、鋁粉、鉻酸和去離子水為主要成分的新型的防腐涂料。“達克羅表面涂覆工藝”中的達克羅涂料是由微小鋅片及粘合鋅片的無機鉻聚合物組成。目前廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)件、緊固件、外觀件等產(chǎn)品。具有較高的耐腐蝕性和滲透性， 能滲入細小孔隙。但是達克羅工藝無法直接應(yīng)用于粉末冶金產(chǎn)品，因為粉末冶金產(chǎn)品的微小孔隙中吸滿了油，而達克羅工藝無法對表面有油的產(chǎn)品進行涂覆。針對這一問題，我們通過首先對粉末冶金零件進行表面處理，使工件的表面形成致密均勻的氧化膜后，再進行涂覆。經(jīng)過對表面的處理，本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種在粉末冶金零件的表面涂覆工藝方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：（1）對粉末冶金零件進行氣體滲氮硫鉻處理；（2）對步驟（1）處理后的粉末冶金零件進行拋光；（3）將步驟（2）處理后的粉末冶金零件進行氧化；（4）將步驟（3）處理后的粉末冶金零件涂覆涂料。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周葉，
申請(專利權(quán))人：無錫華悅光學(xué)鏡盒有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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