本發(fā)明屬于不銹鋼的表面加工處理方法，具體涉及一種基于離子注入的不銹鋼表面處理工藝。
背景技術(shù)：
：隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，不銹鋼制品越來(lái)越多的深入到人們的日常生活當(dāng)中。在實(shí)際加工生產(chǎn)中，為了改善不銹鋼的表面特性，需要對(duì)其進(jìn)行表面改性處理操作，常規(guī)的有電鍍、鈍化、滲碳等方法。離子注入技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域里獲得了廣泛的應(yīng)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和技術(shù)成果。離子注入技術(shù)研究可以注入各種金屬離子以及氣體離子，元素種類不受冶金學(xué)的限制，具有可控性強(qiáng)，繞射性好等特點(diǎn)。但在技術(shù)和使用要求不斷提高的今天，對(duì)于產(chǎn)品的性能和離子注入技術(shù)的效果還需進(jìn)一步的優(yōu)化。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在提供一種基于離子注入的不銹鋼表面處理工藝。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于離子注入的不銹鋼表面處理工藝，包括如下步驟：（1）清洗除雜：先用工業(yè)去油液對(duì)不銹鋼進(jìn)行除油處理后，再用清水沖洗干凈，瀝去表面水分后，再對(duì)其進(jìn)行干燥備用；（2）離子注入處理：將步驟（1）處理后的不銹鋼放入離子注入機(jī)真空室中，抽真空至1.5~2×10-5Pa，對(duì)不銹鋼表面進(jìn)行離子注入操作，控制離子注入的加速電壓為70~80kV，束流為5.5~6.5mA，離子注入的劑量為4~8×1017ions/cm2；（3）激光沖擊處理：將步驟（2）處理后的不銹鋼取出，放入溫度為300~400℃的條件下保溫處理2~3h后，再將其取出放入脈沖激光沖擊裝備中，控制脈沖激光的波長(zhǎng)為985~1000nm，脈沖寬度為25~26ns，單脈沖能量為8~10J，處理完成后取出備用；（4）保溫處理：將步驟（3）處理后的不銹鋼取出后放入溫度為220~260℃的條件下保溫處理4~5h后，再自然降溫至室溫即可。進(jìn)一步的，步驟（2）中所述的離子注入的束斑直徑為100~120mm。進(jìn)一步的，步驟（2）中所述的離子注入的元素種類為碳、鈦、鈮、鎳、鉻中的至少兩種。進(jìn)一步的，步驟（3）中所述的激光沖擊處理采用多次重復(fù)沖擊的方式，多次沖擊的重復(fù)率為0.2~0.3Hz，搭接率為40%。進(jìn)一步的，步驟（3）中所述的激光沖擊處理時(shí)，在不銹鋼上表面設(shè)有吸收層，所述吸收層為鋁箔。本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有不銹鋼常見(jiàn)的使用缺陷，以離子注入和激光沖擊相結(jié)合的方式對(duì)其進(jìn)行了表面改進(jìn)處理，其中合理的控制離子注入的條件，有效的在不銹鋼表面形成了一附著性牢固的鍍層，有效改善了表面硬度和品相，接著進(jìn)行的激光沖擊處理操作，能有效促進(jìn)誘導(dǎo)鍍層下不銹鋼晶粒的細(xì)化，提升鍍層與不銹鋼的附著強(qiáng)度，增強(qiáng)整體的致密性，改善了其耐腐性能和力學(xué)特性。最終本發(fā)明處理后的不銹鋼具有良好的耐腐性能，力學(xué)特性也得到了有效改善，進(jìn)一步提升了其使用價(jià)值，經(jīng)濟(jì)效益較高。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種基于離子注入的不銹鋼表面處理工藝，包括如下步驟：（1）清洗除雜：先用工業(yè)去油液對(duì)不銹鋼進(jìn)行除油處理后，再用清水沖洗干凈，瀝去表面水分后，再對(duì)其進(jìn)行干燥備用；（2）離子注入處理：將步驟（1）處理后的不銹鋼放入離子注入機(jī)真空室中，抽真空至1.5×10-5Pa，對(duì)不銹鋼表面進(jìn)行離子注入操作，控制離子注入的加速電壓為70kV，束流為5.5~6.0mA，離子注入的劑量為4~6×1017ions/cm2；（3）激光沖擊處理：將步驟（2）處理后的不銹鋼取出，放入溫度為300℃的條件下保溫處理2h后，再將其取出放入脈沖激光沖擊裝備中，控制脈沖激光的波長(zhǎng)為985~995nm，脈沖寬度為25ns，單脈沖能量為8J，處理完成后取出備用；（4）保溫處理：將步驟（3）處理后的不銹鋼取出后放入溫度為220℃的條件下保溫處理4h后，再自然降溫至室溫即可。進(jìn)一步的，步驟（2）中所述的離子注入的束斑直徑為100~110mm。進(jìn)一步的，步驟（2）中所述的離子注入的元素種類為碳、鈦和鈮。進(jìn)一步的，步驟（3）中所述的激光沖擊處理采用多次重復(fù)沖擊的方式，多次沖擊的重復(fù)率為0.2Hz，搭接率為40%。進(jìn)一步的，步驟（3）中所述的激光沖擊處理時(shí)，在不銹鋼上表面設(shè)有吸收層，所述吸收層為鋁箔。實(shí)施例2一種基于離子注入的不銹鋼表面處理工藝，包括如下步驟：（1）清洗除雜：先用工業(yè)去油液對(duì)不銹鋼進(jìn)行除油處理后，再用清水沖洗干凈，瀝去表面水分后，再對(duì)其進(jìn)行干燥備用；（2）離子注入處理：將步驟（1）處理后的不銹鋼放入離子注入機(jī)真空室中，抽真空至2×10-5Pa，對(duì)不銹鋼表面進(jìn)行離子注入操作，控制離子注入的加速電壓為80kV，束流為6.0~6.5mA，離子注入的劑量為6~8×1017ions/cm2；（3）激光沖擊處理：將步驟（2）處理后的不銹鋼取出，放入溫度為400℃的條件下保溫處理3h后，再將其取出放入脈沖激光沖擊裝備中，控制脈沖激光的波長(zhǎng)為990~1000nm，脈沖寬度為26ns，單脈沖能量為10J，處理完成后取出備用；（4）保溫處理：將步驟（3）處理后的不銹鋼取出后放入溫度為260℃的條件下保溫處理5h后，再自然降溫至室溫即可。進(jìn)一步的，步驟（2）中所述的離子注入的束斑直徑為110~120mm。進(jìn)一步的，步驟（2）中所述的離子注入的元素種類為碳、鈮和鎳。進(jìn)一步的，步驟（3）中所述的激光沖擊處理采用多次重復(fù)沖擊的方式，多次沖擊的重復(fù)率為0.3Hz，搭接率為40%。進(jìn)一步的，步驟（3）中所述的激光沖擊處理時(shí)，在不銹鋼上表面設(shè)有吸收層，所述吸收層為鋁箔。對(duì)比實(shí)施例1本對(duì)比實(shí)施例1與實(shí)施例1相比，在步驟（3）激光沖擊處理時(shí)，不對(duì)不銹鋼進(jìn)行保溫處理操作，除此外的方法步驟均相同。對(duì)比實(shí)施例2本對(duì)比實(shí)施例2與實(shí)施例2相比，省去步驟（3）激光沖擊處理操作，除此外的方法步驟均相同。對(duì)照組現(xiàn)有的等離子注入方法，其注入的元素種類與實(shí)施例1相同。為了對(duì)比本發(fā)明效果，選用同一批304不銹鋼板材試樣作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，分別用上述五種方法進(jìn)行處理，然后對(duì)處理后的試樣進(jìn)行品質(zhì)測(cè)試，具體對(duì)比數(shù)據(jù)如下表1所示：表1表面硬度（HV）耐應(yīng)力腐蝕時(shí)長(zhǎng)（h）實(shí)施例1760±18427實(shí)施例2771±20432對(duì)比實(shí)施例1720±20392對(duì)比實(shí)施例2635±17340對(duì)照組620±16326注：上表1中所述的耐應(yīng)力腐蝕時(shí)長(zhǎng)參照GB/T17898-1999《不銹鋼42%氯化鎂應(yīng)力腐蝕實(shí)驗(yàn)》進(jìn)行測(cè)試。由上表1可以看出，本發(fā)明方法能有效提升不銹鋼的表面硬度和耐腐蝕特性，很好增強(qiáng)了其使用價(jià)值和壽命。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3