专利名称：钢铁材发彩的表面处理方法
技术领域：
本发明有关一种钢铁材发彩的表面处理方法，尤其是一种借由物理技术手段，以达到金属表面处理的创新型态设计钢铁材发彩的表面处理方法。
背景技术：
通常金属制品在销售之前，必须在制品表面施以皮膜处理，而一般传统表面处理，如电镀、染黑、镀锌、镀铜、磷酸盐、磷酸锌等，其制程均无法避免使用有毒化学原料，对周围环境如空气与水的品质会产生直接或间接的影响，因此世界各国都在推动污染产品的抵制进口，欧洲共同市场更明令自2006年7月1日起规定若金属五金工具的表面处理工艺有污染的，限制输入。
因此，针对上述现有表面处理方式所存在的问题，如何开发一种更具理想环保性的创新技术，是使用消费者所殷切企盼的，亦是相关业者须努力研发突破的目标及方向。
发明内容
本发明的主要目的，是在于提供一种钢铁材发彩的表面处理方法。主要借由“热处理”、“清除表面膜层”及“表面发彩处理”等一系列步骤，以采用物理技术手段而不采用具毒性的化学原料，而使钢铁材完成表面处理。其制程步骤包含A·热处理，令钢铁材施予淬火及回火的冷热加工，以使钢铁材内部组织产生质变调理，另，并于钢铁材表面施予适当气体，以使钢铁材表面产生热能转换变化作用；B·清除表面膜层，借由物理技术手段令钢铁材表面的氧化层达到清除；C·表面发彩处理，令钢铁材置于密闭炉体后并施予一适当低温，令钢铁材表面产生一隔离层，另，并施予适当气体以使钢铁材的隔离层产生不同颜色的质感；D·完成表面处理。
本发明一种钢铁材发彩的表面处理方法，其制程步骤也可以是包含A·热处理，令钢铁材施予淬火及回火的冷热加工；以使钢铁材内部组织产生质变调理，另，并于钢铁材表面施予适当气体，以使钢铁材表面产生热能转换变化作用；B·清除表面膜层，借由物理技术手段令钢铁材表面的氧化层达到清除；C·表面发彩处理，令钢铁材置于密闭炉体后并施予一适当低温，令钢铁材表面产生一隔离层；D·完成表面处理。
本发明一种钢铁材发彩的表面处理方法，其制程步骤还可以是包含A·清除表面膜层，借由物理技术手段令钢铁材表面的氧化层达到清除；B·表面发彩处理，令钢铁材置于密闭炉体后并施予一适当低温，令钢铁材表面产生一隔离层，另，并施予适当气体以使钢铁材的隔离层产生不同颜色的质感；C·完成表面处理。
根据本发明的技术方案，使本发明的钢铁材制品表面产生一道隔离层，确实具有无污染、简化制程及节省成本的特点，且处理后后的隔离层颜色多样，并具有较佳的质感，以突破传统化学有毒原料或染料达到金属表面处理的制程，使钢铁材制品提高其附加价值及产业效益。
图1是本发明钢铁材发彩的表面处理方法的程序步骤图。
图2是钢铁材表面本身具膜层的剖面示意图。
图3是钢铁材表面经由清除表面膜层的动作示意图。
图4是钢铁材表面经由表面发彩处理的动作示意图。
图5是钢铁材表面完成表面处理的示意图。
图6是钢铁材表面完成表面处理的彩色照片。
图中主要元件符号说明如下热处理(1) 清除表面膜层(2)表面发彩处理(3)完成表面处理(4)钢铁材(10) 膜层(11)金属活化属性(12) 低温气体(13)细砂(20) 隔离层(30)具体实施方式
请参阅图1～图5所示，这是本发明钢铁材发彩的表面处理方法的较佳实施例，该实施例仅供说明之用，在专利保护上并不受此结构限制。
首先，其构成包含一钢铁材(10)，该钢铁材(10)表面具有一膜层(11)，该所述的膜层(11) 是钢铁材(10) 表面的金属活化属性(12)与空气分子所产生，而本发明方法是借由热处理(1)、清除表面膜层(2) 及表面发彩处理(3) 等一系列步骤，以采用物理技术手段而不采用具毒性的化学原料，而使钢铁材(10)完成表面处理(4)；其中A·热处理(1)，先将钢铁材(10)施予淬火及回火的冷热加工，以使钢铁材(10)内部组织产生质变，其中热处理(1)一般不改变钢铁材(10)的形状和整体的化学成分，而是通过改变钢铁材(10)内部的显微组织，或改变钢铁材(10)表面的化学成分，赋予或绸理钢铁材(10)的使用性能，并于该钢铁材(10)表面施予瓦斯气体，以使钢铁材(10)表面产生热能转换变化；B·清除表面膜层(2)(如图2、3所示)，主要是借由物理技术手段令钢铁材(10)表面的膜层(11)达到清除，其中该膜层(11)为钢铁材(10)表面的氧化现象所形成的层体，且该所述的物理技术手段乃借由喷砂的特殊技术手段，经由压缩空气出力量来加速喷射细砂(20)方式，对钢铁材(10)进行表面处理，借以清除钢铁材(10)表面的膜层(11)；C·表面发彩处理(3) (如图4所示)，当钢铁材(10)表面的膜层(11)完成清除的步骤后，即令钢铁材(10)置入密闭炉体施予280℃以下的适当低温，以便进行钢铁材(10)表面发彩处理(3)，且钢铁材(10)表面的膜层(11)清除后，该钢铁材(10)表面即产生金属活化属性(12)，该金属活化属性(12)本身具有高度附着力，借由金属活化属性(12)为介质，而使钢铁材(10)表面与炉体内部低温气体(13) 形成一道隔离层(30)，该所述的隔离层(30)可供隔离外界气体中的其他离子与水分子，其中水分子则包含了氢、氧离子成份，若水分子接触钢铁材(10)表面易产生氧化及锈蚀，借由隔离层(30)则可保护钢铁材(10)表面，以使钢铁材(10)表面形成隔离氧化镑蚀的具体功效，其中，一般钢铁材(10) 很容易氧化，氧化层虽有一定钝化作用，但长期曝露的结果，氧化层仍会剥落，丧失保护作用，因此表面发彩处理(3)的目的即是利用其易氧化的特性，借低温气体(13)控制氧化层的生成，以防止钢铁材(10)进一步氧化，同时增加钢铁材(10)表面的机械性质。
当钢铁材(10)于炉体内部进行表面发彩处理(3)时，该炉体内部则施予甲烷或丙烷或丁烷离子的气体，同时，金属活化属性(12)结合炉体内部低温气体(13)时，该低温气体(13)即同时包含甲烷或丙烷或丁烷等离子，而离子借由低温气体(13)为媒介，而与钢铁材(10)表面的金属活化属性(12)相对结合，其并非在钢铁材(10)的表面上加一覆盖层而是改变钢铁材(10)表面上的隔离层(30)结构及其材料颜色，且甲烷离子与氢离子于钢铁材(10)表面的多孔基面上的渗透比为0.85，以使甲烷离子的渗透性较氢离子高，在进行表面发彩处理(3)上较易使甲烷、丙烷或了烧的气体渗入于钢铁材(10)基面上，借不同温度及甲烷离子的化学反应，以使钢铁材(10)的隔离层(30)产生发彩现象，即使钢铁材(10)产生各种色泽(发彩)增进美观。
D·完成表面处理(4)(如图5所示)，借此于钢铁材(10)表面即形成一道隔离层(30)，借由隔离层(30)可令钢铁材(10)表面的润滑性较佳、耐蚀性良好、减少氢脆性，达到钢铁材(10)不易断裂、不易磨损刮伤及防蚀的目的。
由上述的制程步骤说明可知，本发明利用无污染的物理技术手段予以钢铁材(10)表面产生一隔离层(30)，确实具有无污染、简化制程及节省成本的特点，且处理后的隔离层(30)颜色多样且具有较佳的质感，以突破以往需借由化学有毒原料或染料才能达到表面处理的制程，并使钢铁材(10)制品提高其附加价值及产业效益者。
补充说明的是，该清除表面膜层(2)的物理技术手段可为借由电动工具或手工具的处理方式，因借由物理技术手段清除钢铁材(10)表面膜层(11)的技术种类繁多，使用者可应其所适用而采用所需方式处理。
本发明所产生的积极效果如下主要借由该热处理(1)、清除表面膜层(2) 及表面发彩处理(3)等一列步；骤，以采用物理技术手段而不采用具毒性的化学原料，而使钢铁材(10)完成表面处理(4)的创新设计，借以改良现有技术所述传统表面处理的制程均无法避免使用有毒化学原料，对周围环境如空气与水的品质会产生直接或间接的影响的问题；相较于现有的问题点，使本发明的钢铁材(10)制品表面表面产生一隔离层(30)，确实具有无污染、简化制程及节省成本的特点，且处理后的隔离层(30)颜色多样并具有较佳的质感，以突破传统化学有毒原料或染料以达到金属表面处理的制程，幸使钢铁材(10)制品提高其附加价值及产业效益。
上述实施例所揭示是借以具体说明本发明，且文中虽透过特定的术语进行说明，但不能以此限定本发明的专利范围。熟悉此项技术领域的人士当可在了解本发明的精神与原则后对其进行变更与修改而达到等效的目的，而此等变更与修改，皆应涵盖于本发明所述的权利要求书范围所界定范畴中。
权利要求
1.一种钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，其制程步骤包含A·热处理，令钢铁材施予淬火及回火的冷热加工，以使钢铁材内部组织产生质变调理，另，并于钢铁材表面施予适当气体，以使钢铁材表面产生热能转换变化作用；B·清除表面膜层，借由物理技术手段令钢铁材表面的氧化层达到清除；C·表面发彩处理，令钢铁材置于密闭炉体后并施予一适当低温，令钢铁材表面产生一隔离层，另，并施予适当气体以使钢铁材的隔离层产生不同颜色的质感；D·完成表面处理。
2.按照权利要求1所述的钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，所述的钢铁材在热处理的制程中所施予的适当气体可为瓦斯气体型态。
3.按照权利要求1所述的钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，所述的清除钢铁材氧化层的物理技术手段可为喷砂、电动工具或手工具的处理方式。
4.按照权利要求1所述的钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，所述的钢铁材在表面发彩处理的制程中所施予的适当气体可为瓦斯气体型态。
5.一种钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，其制程步骤包含A·热处理，令钢铁材施予淬火及回火的冷热加工；以使钢铁材内部组织产生质变调理，另，并于钢铁材表面施予适当气体，以使钢铁材表面产生热能转换变化作用；B·清除表面膜层，借由物理技术手段令钢铁材表面的氧化层达到清除；C·表面发彩处理，令钢铁材置于密闭炉体后并施予一适当低温，令钢铁材表面产生一隔离层；D·完成表面处理。
6.按照权利要求5所述的钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，钢铁材在热处理的制程中所施予的适当气体可为瓦斯气体型态。
7.按照权利要求5所述的钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，清除钢铁材氧化层的物理技术手段可为喷砂、电动工具或手工具的处理方式。
8.一种钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，其制程步骤包含A·清除表面膜层，借由物理技术手段令钢铁材表面的氧化层达到清除；B·表面发彩处理，令钢铁材置于密闭炉体后并施予一适当低温，令钢铁材表面产生一隔离层，另，并施予适当气体以使钢铁材的隔离层产生不同颜色的质感；C·完成表面处理。
9.按照权利要求8所述的钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，清除钢铁材氧化层的物理技术手段可为喷砂、电动工具或手工具的处理方式。
10.按照权利要求8所述的钢铁材发彩的表面处理方法，其特征在于，钢铁材在表面发彩处理的制程中所施予的适当气体可为瓦斯气体型态。
全文摘要
本发明提供一种钢铁材发彩的表面处理方法，尤指一种借由物理技术手段，以达到金属表面处理的创新型态设计。主要借由“热处理”、“清除表面膜层”、“表面发彩处理”等一列步骤，以采用物理技术手段而不采用具毒性的化学原料，而使钢铁材完成表面处理。使本发明的钢铁材制品表面产生一隔离层，确实具有无污染、简化制程及节省成本的特点。且处理后的隔离层颜色多样且具有较佳的质感，以突破传统化学有毒原料或染料以达到金属表面处理的制程，从而使钢铁材制品提高其附加价值及产业效益。
文档编号C23C8/06GK101021012SQ20061011792
公开日2007年8月22日 申请日期2006年11月3日 优先权日2006年11月3日
发明者李浴漳, 林茂盛 申请人:上海辑兴金属制品有限公司, 李浴漳, 林茂盛