一种黑色金属表面氮化防腐工艺的制作方法

文档序号:25582863发布日期:2021-06-22 16:26阅读:396来源:国知局

本发明涉及电力金具,尤其涉及电力金具的表面氮化防腐工艺。



背景技术:

电力金具是连接和组合电力系统中的各类装置,起到传递机械负荷、电气负荷及某种防护作用的金属附件。其按电力金具产品单元划分为可锻铸铁类、锻压类、铝铜铝类和铸铁类,共四个单元。

近年来,随着国家重视生态环境的保护,原来黑色金属(主要指铁及其合金)表面热镀锌工艺防腐处理,高污染、高能耗,远远不能顺应环境保护政策的要求,加之满足电力金具产品的热镀锌工艺要求,经常出现单点锌层厚度不足,不符合dl/t768.7-2012电力金具制造质量钢铁件热镀锌层标准,造成返工返镀的现象;而且脱锌工艺需要运用到大量的酸液,浸溶泡洗才能除去不合格的产品表面镀锌层,锌锭材料浪费,酸液排放造成水资源的严重污染,再次热镀锌重复耗材浪费成本。



技术实现要素:

本发明针对以上问题,提供了一种方便加工,提高产品强度和品质的黑色金属表面氮化防腐工艺。

本发明的技术方案为:包括以下步骤:

1)氮化处理:

1.1)将金具工件置于清洗池中,去除油污;

1.2)取出,吹干;

1.3)将其置于氮化炉中,氮化炉的温度为450-480℃,同时,氮化炉内充入氮气和氧气,氮化时间为5-8h;

1.4)初步完成氮化后的金具工件;

2)防腐处理:

2.1)制备防腐涂料;

2.2)将防腐涂料涂覆于氮化后的金具工件;

3)完成。

所述防腐涂料按重量份包括以下组分:环氧树脂15-55重量份、石墨烯5-10重量份、固化剂2-5重量份、溶剂6-10重量份和聚酰胺蜡2-4重量份。

所述溶剂为二甲苯或乙二醇单丁醚。

所述防腐涂料按重量份包括以下组分:环氧树脂45重量份、石墨烯10重量份、固化剂5重量份、溶剂6重量份和聚酰胺蜡4重量份。

步骤1.1)中金具工件通过超声波进行清洗,震动频率为70-140khz。

本发明在工作中,通过对黑色金属进行氮化和防腐处理,其中,氮化达到使金具工件表面改性,提升产品表面质量;防腐处理过程中,通过制备石墨烯防腐涂料,使得金具工件表面具有石墨烯涂层,防腐可靠。

本发明方便加工,操作可靠。

具体实施方式

本发明包括以下步骤:

1)氮化处理:

1.1)将金具工件置于清洗池中,去除油污;

1.2)取出,吹干;

1.3)将其置于氮化炉中,氮化炉的温度为450-480℃,同时,氮化炉内充入氮气和氧气,氮化时间为5-8h;

1.4)初步完成氮化后的金具工件;

2)防腐处理:

2.1)制备防腐涂料;

2.2)将防腐涂料涂覆于氮化后的金具工件;

3)完成。

所述防腐涂料按重量份包括以下组分:环氧树脂15-55重量份、石墨烯5-10重量份、固化剂2-5重量份、溶剂6-10重量份和聚酰胺蜡2-4重量份。

所述溶剂为二甲苯或乙二醇单丁醚。

所述防腐涂料按重量份包括以下组分:环氧树脂45重量份、石墨烯10重量份、固化剂5重量份、溶剂6重量份和聚酰胺蜡4重量份。

步骤1.1)中金具工件通过超声波进行清洗,震动频率为70-140khz。

本发明中黑色金属表面氮化达到使零件表面改性的目的,没有经过淬火,但达到了表面淬火的效果,提升产品表面质量;

氮化处理后的半成品,采用石墨烯纳米技术涂层处理工艺,石墨烯广泛和独特的性能展现了其在金属材料防腐领域的巨大潜力。

首先,石墨烯稳定的sp2杂化结构使其能在金属与活性介质间形成物理阻隔层,阻止扩散渗透的进行;其次,石墨烯具有很好的热稳定性和化学稳定性,不论是在高温条件下(可高达1500℃),还是在具有腐蚀或氧化性的气体、液体环境中均能保持稳定。另外,石墨烯良好的导电、导热性能对金属服役的环境提供了有利条件。石墨烯还是目前为止最薄的材料,其对基底金属的影响可以忽略不计。同时还兼巨高的强度和良好的摩擦学性能,不仅能提高导电性或耐盐雾性能,还能进一步降低涂层厚度,增加对基材的附着力,提升涂料的耐磨性。

在常用的环氧防腐涂料的基础上通过添加石墨烯制备的新型涂料不仅具有环氧富锌涂料的阴极保护效应、玻璃鳞片涂料的屏蔽效应,更具有韧性好、附着力强、耐水性好、硬度高等特点,其防腐性能超过现有的重防腐涂料。因此,石墨烯将成为最理想的防腐涂层,应用到电力金具产品上,代替钢铁件的热镀锌层是必然趋势。



技术特征:

1.一种黑色金属表面氮化防腐工艺,其特征在于,包括以下步骤:

1)氮化处理:

1.1)将金具工件置于清洗池中,去除油污;

1.2)取出,吹干;

1.3)将其置于氮化炉中,氮化炉的温度为450-480℃,同时,氮化炉内充入氮气和氧气,氮化时间为5-8h;

1.4)初步完成氮化后的金具工件;

2)防腐处理:

2.1)制备防腐涂料;

2.2)将防腐涂料涂覆于氮化后的金具工件;

3)完成。

2.根据权利要求1所述的一种黑色金属表面氮化防腐工艺,其特征在于,所述防腐涂料按重量份包括以下组分:环氧树脂15-55重量份、石墨烯5-10重量份、固化剂2-5重量份、溶剂6-10重量份和聚酰胺蜡2-4重量份。

3.根据权利要求3所述的一种黑色金属表面氮化防腐工艺,其特征在于,所述溶剂为二甲苯或乙二醇单丁醚。

4.根据权利要求3所述的一种黑色金属表面氮化防腐工艺,其特征在于,所述防腐涂料按重量份包括以下组分:环氧树脂45重量份、石墨烯10重量份、固化剂5重量份、溶剂6重量份和聚酰胺蜡4重量份。

5.根据权利要求1所述的一种黑色金属表面氮化防腐工艺,其特征在于,步骤1.1)中金具工件通过超声波进行清洗,震动频率为70-140khz。


技术总结
一种黑色金属表面氮化防腐工艺。涉及电力金具,尤其涉及电力金具的表面氮化防腐工艺。提供了一种方便加工,提高产品强度和品质的黑色金属表面氮化防腐工艺。本发明在工作中,通过对黑色金属进行氮化和防腐处理,其中,氮化达到使金具工件表面改性,提升产品表面质量;防腐处理过程中,通过制备石墨烯防腐涂料,使得金具工件表面具有石墨烯涂层,防腐可靠。本发明方便加工,操作可靠。

技术研发人员:郭善林;王坤权;钱传捷;朱洪飞;王晨龙
受保护的技术使用者:江苏畅源电气设备有限公司
技术研发日:2019.12.18
技术公布日:2021.06.22
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