铝及铝合金表面三段气体氮化方法

摘要

本发明涉及铝及铝合金表面三段气体氮化方法。包括1.去除表面氧化膜；2.表面氮化处理两步骤，步骤1依次包含下述分步骤：预处理；第一次浸锌；水洗；退锌；第二次浸锌；水洗吹干。步骤2依次包含下述分步骤：排除氧气，炉温升至300℃，氨分解率控制在10%以下；第一次升温至560~590℃；第一次渗氮，炉温560~590℃；第二次升温至620~640℃；第二段渗氮，炉温620~640℃；降温，炉温降至570~600℃；第三段渗氮，炉温570~600℃；退氮，炉温570~600℃。优点是：可有效消除铝及铝合金表面致密氧化膜，有利于氮原子渗入，并可采用普通气体渗氮炉进行渗氮处理，成本低，操作简单，适应性广，渗层质量好。

主权项

铝及铝合金表面三段气体氮化方法，包括如下步骤：  1）去除表面氧化膜a．预处理并清洗工件表面；b．第一次浸锌，在室温环境下将经清洗的所述工件浸入浸锌溶液中进行第一次浸锌，时间50～70s；c．水洗，用水清洗经第一次浸锌后的所述工件；d．退锌，将经水洗后的所述工件在室温下浸入硝酸HNO₃ 水溶液中退锌；e．第二次浸锌，在室温环境下将经退锌的所述工件浸入浸锌溶液中进行第二次浸锌，时间时间25～35s；f．水洗吹干，用水清洗经第二次浸锌后的所述工件并吹干或晾干；  2）表面氮化a．排除氧气：将经上述去除表面氧化膜的所述工件置于渗氮炉内后，使炉温升至300℃并保持该温度，通入氨气以排除炉内氧气，直到氨分解率小于10%；b．第一次升温：使炉温升至560~590℃，在升温过程中逐渐减少氨气流量，直到氨分解率达到15~25%；c．第一段渗氮：保持炉温560~590℃，5~10小时，此过程保持氨分解率在10~25%；d．第二次升温，一段渗氮完成后，使炉温升至620~640℃，同时减少氨气流量，使此温度下的氨分解率达到35~55%；e. 第二段渗氮：保持炉温620~640℃，8~20小时，此过程保持氨分解率在35~55%；f.降温：将炉温降至570~600℃，并保持氨分解率在25~45%；g．第三段渗氮：保持炉温570~600℃，10~20小时，保持氨分解率为25~45%；h．退氮，保持炉温570~600℃，减少氨气流量，致使氨分解率至70~80%，此状态保持1.5～2小时。