技術領域

本發明屬于鋼鐵零件表面處理技術領域，特別是涉及一種鋼鐵零件氧化磷化處理方法。

背景技術

為了提高航空發動機鋼鐵零件特別是軸類零件的耐腐蝕性能和潤滑性能，可以對其表面進行氧化磷化處理。對于航空發動機鋼鐵零件的氧化磷化處理工藝不同于常規的氧化和磷化工藝，其膜層比氧化膜厚，比磷化膜細致，具有一定的耐腐蝕性能和潤滑性能。

目前，國外的氧化磷化制造工藝無法從公開渠道獲取。在我廠多年的研制和生產中，氧化磷化也一直沒有一個完整的工藝，其產品質量也沒有得到有效的保證。主要問題表現在：1）無穩定的氧化磷化工藝；2）氧化磷化膜層厚度無法控制；3）對于公差尺寸要求高的零件，如部分零件膜厚要求僅為1～2μm，目前的工藝達不到這樣精度要求；4）由于氧化磷化膜層硬度較低，無法在工藝過程中對其進行測量，進行零件尺寸測量時控制難度很大，其誤差較大，經常造成零件最終尺寸超差，因此，也需要提出一種氧化磷化膜層厚度的精確控制工藝技術。

發明內容

本發明的目的是：

本發明用于解決航空發動機鋼鐵零件氧化磷化的工藝及膜層厚度控制問題。

本發明的技術方案是：

本發明根據鋼鐵零件氧化磷化新工藝的特點，確定了最佳氧化磷化工藝參數，有效解決了鋼鐵零件氧化磷化的技術要求，包括以下步驟：

一種鋼鐵零件氧化磷化工藝方法，本方法包括以下步驟：

第一步，消除鋼鐵零件的應力，對于抗拉強度大于1034MPa需要進行消除應力處理；

第二步，對鋼鐵零件非精加工表面吹砂處理；

第三步，對鋼鐵零件除油；

第四步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗；

第五步，對鋼鐵零件進行弱腐蝕處理；

第六步，對鋼鐵零件進行流動冷水洗；

第七步，對鋼鐵零件進行氧化磷化處理，

第八步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗和流動冷水洗；

第九步，對鋼鐵零件進行填充處理；

第十步，對鋼鐵零件進行流動熱水洗；

第十一步，對鋼鐵零件進行干燥和涂油處理；

第十二步，對鋼鐵零件進行檢驗。

所述的第七步對鋼鐵零件進行氧化磷化處理時，氧化磷化溶液成分及處理時的工藝要求如下：

硝酸鋇（Ba（NO3）2）：?????????20g/L～30g/L

硝酸鋅（Zn（NO3）2.6H2O）：????10gL～15gL；

磷酸二氫鋅（ZnH2PO4.2H2O）：???5g/L～8g/L；

溫度：?????????????????????????70℃～75℃；

總酸度（點）：?????????????????10～15；

時間：?????????????????????????1min～10min。

所述的第七步對鋼鐵零件進行氧化磷化處理時，有膜厚要求的氧化磷化時間見下表：

所述的第九步中填充處理溶液成份及工藝規范如下：

重鉻酸鉀（K2Cr2O7）：?????????????10gL～30g/L；

或重鉻酸鈉（Na2Cr2O7·2H2O）：????10gL～30g/L；

溫度：????????????????????????????70℃～90℃；

時間：????????????????????????????10min～30min。

所述的第五步對鋼鐵零件進行弱腐蝕處理，弱腐蝕溶液配方及工藝規范如下：

鹽酸(HCl?ρ＝1.19)：??????????????50g/L～100g/L；

六次甲基四胺（烏洛托品）：????????40g/L～50g/L；

溫度：????????????????????????????室溫；

時間：????????????????????????????0.5min～2min。

所述的第十二步對鋼鐵零件進行檢驗包括：

a）外觀檢驗：

氧化磷化膜的顔色為灰色至灰黑色，不銹鋼零件氧化磷化后無明顯顔色；

b）結晶檢驗：

氧化磷化膜層應連續、均勻、細致；

c)耐蝕性檢驗：

經氧化磷化后的零件或試樣，浸入3%的氯化鈉溶液中采用浸漬法檢查氧化磷化膜層的耐蝕性，零件或試樣表面不應出現銹點；

d)憎水性檢驗：