阅读说明：本技术 一种基于稀土催渗的金属零件表面复合强化工艺 (Metal part surface composite strengthening process based on rare earth catalytic infiltration ) 是由 徐忠堂 杨建� 耿国庆 左志华 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于稀土催渗的金属零件表面复合强化工艺,包括以下步骤：①、对零件的表面进行超声波清洗；②、进行干法喷丸,将零件表面待处理的面进行局部喷丸处理；③、监测零件表面的残余应力以及粗糙度程度是否达到要求；若为达到要求进行重新喷丸加工；④、使用吹气装置,对零件表面进行吹扫,并将参与弹丸吹洗干净；⑤、对零件进行加热,加热时间根据所需镀层厚度进行调整,加热温度为65-75摄氏度,恒温至零件内外温度一致；⑥、将处理后的零件置于镀液中,并在镀液中加入0.1％-0.5％的稀土添加剂。本工艺中通过将喷丸、稀土共渗等工艺进行结合,从而提升金属零件的表面镀层质量,加强表面强度以及耐酸碱能力。(The invention discloses a rare earth catalysis based metal part surface composite strengthening process, which comprises the following steps of: firstly, carrying out ultrasonic cleaning on the surface of a part; secondly, carrying out dry shot blasting, and carrying out local shot blasting on the surface to be processed of the part surface; thirdly, monitoring whether the residual stress and the roughness degree of the surface of the part meet the requirements or not; if the requirement is met, carrying out shot blasting again; blowing the surface of the part by using a blowing device, and completely blowing the shot; heating the part, adjusting the heating time according to the thickness of the required coating, keeping the temperature at 65-75 ℃ and keeping the temperature constant until the inside and outside temperature of the part is consistent; sixthly, the treated parts are placed in plating solution, and 0.1 to 0.5 percent of rare earth additive is added into the plating solution. In the process, the processes of shot blasting, rare earth co-infiltration and the like are combined, so that the quality of a surface coating of the metal part is improved, and the surface strength and the acid and alkali resistance are enhanced.)

一种基于稀土催渗的金属零件表面复合强化工艺

技术领域

本发明涉及一种基于稀土催渗的金属零件表面复合强化工艺。

背景技术

金属零件的表面进行电镀、化学镀或是其他的表面处理工艺，可以很好的提升金属的表面硬度、抗酸碱腐蚀能力、抗氧化能力等等性能。

其镀层的厚度以及镀层与中间体的结合强度是镀层行业中较为关注的问题，如何有效的提升镀层深度、结合力强度也是镀层行业未来的研发方向之一。

目前而言，基于稀土元素优良的共渗性能，以稀土元素为基础，进行金属表面镀层的改良是较为普遍的应用。在稀土元素的共渗下，可以有效的在金属的表面形成稀土多元合金镀层，从而获得很好的共渗形态。

但现阶段的稀土催渗工艺对表面镀层质量的提升有限，其产品虽然较常规镀层更为优越，但在某些特种行业，仍不能满足其需求，如高原地区的轨道运输领域，深海石油勘探领域等等。在这些特种应用领域中，其不仅需要镀层具有良好的理化性能，还需要零件本身具有较好的强度与韧性，从而可以满足使用要求。

发明内容

本发明的目的是为了解决以上现有技术的不足，提供一种基于稀土催渗的金属零件表面复合强化工艺。

一种基于稀土催渗的金属零件表面复合强化工艺，包括以下步骤：

①、对零件的表面进行超声波清洗；

②、进行干法喷丸，将零件表面待处理的面进行局部喷丸处理；

③、监测零件表面的残余应力以及粗糙度程度是否达到要求；若为达到要求进行重新喷丸加工；

④、使用吹气装置，对零件表面进行吹扫，并将参与弹丸吹洗干净；

⑤、对零件进行加热，加热时间根据所需镀层厚度进行调整，加热温度为65-75摄氏度，恒温至零件内外温度一致；

⑥、将处理后的零件置于镀液中，并在镀液中加入0.1％-0.5％的稀土添加剂。

优选的，步骤①中，还包括对零件外表面的除油处理，除油处理中包括用NaOH溶剂进行表面冲洗。

优选的，稀土添加剂中含有镧盐、铈盐、镨盐、钕盐、钐盐、铕盐或其中的几种盐的混合物。

优选的，镀液中含有络合剂，所述的络合剂为甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、乳酸、氨基乙酸、羟基乙酸及丁二酸中的一种或两种以上的混合物。

有益效果：

本工艺中通过喷丸赋予零件一定的压应力，从而提高零件的结构强度，防止零件的热变形。同时喷丸后，金属产生塑性变形，表面晶粒得到细化，晶界面积增加，位错密度增高，晶格畸变加剧，可以便于后续的镀层覆盖，并有效的提升镀层与中间金属体的接触面积，从而增强镀层与金属零件之间的结合力。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

一种基于稀土催渗的金属零件表面复合强化工艺，包括以下步骤：

①、对金属桥架的表面进行超声波清洗，清洗后对金属桥架外表面进行除油处理，除油处理中包括用NaOH溶剂进行表面冲洗；

②、进行干法喷丸，将金属桥架表面待处理的面进行局部喷丸处理；

③、监测金属桥架表面的残余应力以及粗糙度程度是否达到要求；若为达到要求进行重新喷丸加工；

④、使用吹气装置，对金属桥架表面进行吹扫，并将参与弹丸吹洗干净；

⑤、对金属桥架进行加热，加热时间根据所需镀层厚度进行调整，加热温度为65-75摄氏度，恒温至零件内外温度一致；

⑥、将处理后的金属桥架置于镀液中，并在镀液中加入0.1％-0.5％的稀土添加剂，稀土添加剂为镧盐和铈盐的混合物，镀液中含有络合剂，所述的络合剂为羟基乙酸及丁二酸的混合物。

金属桥架进过喷丸与稀土共渗处理后，其表面除了呈现较好的压应力之外，还附着有较厚的稀土多元合金镀层，可以有效的提升金属桥架的耐酸碱能力以及使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。