描述了將底物擴(kuò)散到基材中的改進(jìn)方法。通常，提供了將基材引入具有底物和催化劑的鹽浴的方法。提供選定量的催化劑及所需的鹽浴溫度，足以降低所述基材的活化能，從而使所述底物能夠容易地擴(kuò)散到所述基材的表面中。然而，所述基材內(nèi)的某些物質(zhì)可能抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材的表面中。因此，還提供選定量的催化劑及所需的鹽浴溫度，足以促進(jìn)浸出會抑制該底物擴(kuò)散到該基材中的該選定物質(zhì)。所浸出的物質(zhì)基本被所述擴(kuò)散的底物替代。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本申請要求2012年5月4日提交的美國臨時專利申請系列號61/642，759，名稱為“IMPROVED PROCESS FOR DIFFUSING A SUBSTRATE INTO A BASE MATERIAL”;2012年5月 4 日提交的美國臨時專利申請系列號61/642，768，名稱為“ MPROVED PROCESS FOR DIFFUSINGTITANIUM INTO A STAINLESS STEEL BASE MATERIAL” ；以及 2012 年 5 月 4 日提交的美國臨時專利申請系列號 61/642，781，名稱為 “PROCESS FOR POLISHING A STAINLESS STEELPRODUCT HAVING TITANIUM DIFFUSED THEREIN” 的權(quán)益；Phi1s Jongho Ko 和 BongsubSamuel Ko為專利技術(shù)人，它們的全部公開內(nèi)容在此引入本文作為參考。
技術(shù)介紹
本申請通常涉及將底物擴(kuò)散到基材中的方法和拋光所得產(chǎn)物的方法。在一個例子中，提供了將基材引入具有底物和催化劑的鹽浴(salt bath)的方法。提供選定量的催化劑及所需的鹽浴溫度，足以降低所述基材的活化能，從而使所述底物能夠擴(kuò)散到所述基材的表面中。還提供選定量的催化劑及所需的鹽浴溫度，足以促進(jìn)從所述基材浸出(Ieach)會抑制所述底物擴(kuò)散到該基材中的選定物質(zhì)。 美國專利號6，645，566描述了將鈦和氮化物擴(kuò)散到多種包括鋼和鋼合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金在內(nèi)的基材中的方法。美國專利號6，645, 566描述了多種通過操作方法本身來提高其中描述的方法的有效性的實施方式，而不是通過改變催化劑的量和提高處理溫度達(dá)特定時間足以降低所述基材的活化能且促進(jìn)從所述基材浸出選定物質(zhì)。因此，本專利技術(shù)一個目的是通過改變處理步驟足以在處理時降低基材的活化能且促進(jìn)從基材浸出選定物質(zhì)來提高美國專利號6，645，566中描述的方法的有效性。 例如，如同時待決的美國專利申請?zhí)?1/869，399所述，可改變所述鋼或鋼合金基材的成分，以提高如美國專利號6，645，566中描述的方法的有效性。例如，可向鋼或鋼合金基材加入釩和鈷，以增強鈦和氮化物向其中的擴(kuò)散，但也可加入鉻來抑制鈦和氮化物擴(kuò)散到所述基材中。因此，本專利技術(shù)一個目的是提供將底物(如鈦)擴(kuò)散到基材中的方法，促進(jìn)浸出抑制該底物(如鈦)擴(kuò)散到該基材中的選定物質(zhì)(如鉻)。 然而，公知鉻可提供如美國專利號7，896，981中描述的一些基材(如不銹鋼)的耐腐蝕性。但是,鈦也提供了耐腐蝕性及其他相對于鉻改進(jìn)的性質(zhì)。因此,本專利技術(shù)一個目的是提供通過促進(jìn)從基材浸出所需物質(zhì)(如鉻)使得該物質(zhì)被從鹽浴擴(kuò)散的耐腐蝕性增強的底物(如鈦)替代來將耐腐蝕性增強的底物(如鈦)擴(kuò)散到基材中的方法。 本專利技術(shù)的優(yōu)選實施方式(包括其特征的組合)的這些及其他的理想效果根據(jù)下文描述將明顯可知。然而，應(yīng)理解方法或配置可以與要求保護(hù)的專利技術(shù)相適合，但不會實現(xiàn)所有這些理想效果，包括從下文描述搜集的那些。用所附的權(quán)利要求，而不是這些理想效果，來限定本專利技術(shù)主題。任一以及所有的效果都源自本專利技術(shù)的多項實施方式，本專利技術(shù)不必普遍具有。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本申請通常涉及將底物擴(kuò)散到基材中的方法。在一個實施方式中，提供了將基材引入具有底物和催化劑的鹽浴的方法。提供選定量的催化劑及所需的鹽浴溫度，足以降低所述基材的活化能，從而使所述底物能夠容易地擴(kuò)散到所述基材的表面中。然而，所述基材內(nèi)的某些物質(zhì)可能抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材的表面中。因此，還提供選定量的催化劑及所需的鹽浴溫度，足以促進(jìn)浸出會抑制該底物擴(kuò)散到該基材中的該選定物質(zhì)。所浸出的物質(zhì)基本被所擴(kuò)散的底物替代。 應(yīng)理解本專利技術(shù)包括多個不同方面或特征，它們可單獨應(yīng)用和/或與其它方面或特征組合應(yīng)用。因此，本
技術(shù)實現(xiàn)思路
并未很詳盡地逐個介紹這些現(xiàn)在或可能會在所附權(quán)利要求中的方面或特征，而是代表性地綜述了本專利技術(shù)的某些方面，來輔助理解后文更詳盡的介紹。本專利技術(shù)的范圍不限于后文所述的【具體實施方式】，而是在現(xiàn)在或隨后提交的權(quán)利要求中予以限定。 【具體實施方式】 雖然本專利技術(shù)易于產(chǎn)生很多不同形式的且多種組合的實施方式，但是將專注于本文所述的本專利技術(shù)的幾個實施方式，應(yīng)當(dāng)理解，這些實施方式視為本專利技術(shù)原理的舉例，并且不意圖限制本專利技術(shù)的廣泛方面。 本專利技術(shù)通常涉及將底物擴(kuò)散到基材中的方法。在一個實施方式中，提供了將基材引入具有底物和催化劑的鹽浴的方法。提供選定量的催化劑及所需的鹽浴溫度，足以降低所述基材的活化能，從而使所述底物能夠容易地擴(kuò)散到所述基材的表面中。然而，所述基材內(nèi)的某些物質(zhì)可能抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材的表面中。因此，還提供選定量的催化劑及所需的鹽浴溫度，足以促進(jìn)浸出這些物質(zhì)。所浸出的物質(zhì)基本被所擴(kuò)散的底物替代。 具體地，使用加熱的鹽浴。碳酸鈉和選自由氰酸鈉和氰酸鉀組成的組的鹽，以約80至約85w/w%的量,在所述鹽浴中與約15至約20w/w%的NaC02、NaC03或氯化鈉共存。向該浴加入的是經(jīng)催化的底物。雖然可以使用其他催化劑，但所述催化劑可以是呈已電解的底物的形式。催化劑的量為足以降低待處理的基材的活化能。并且，催化劑的該選定量促進(jìn)從所述基材浸出選定物質(zhì)。具體地，所述催化劑促進(jìn)浸出會抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材中的選定物質(zhì)。 將所述基材浸泡在具有經(jīng)催化的底物的鹽浴中。將所述鹽浴的溫度設(shè)于降低所述基材的活化能并促進(jìn)所述底物擴(kuò)散到所述基材中的值。較高的溫度通常會促進(jìn)降低所述基材的活化能并促進(jìn)經(jīng)催化的底物的擴(kuò)散。另外，進(jìn)一步選擇所述鹽浴溫度以促進(jìn)浸出會抑制該底物擴(kuò)散到該基材中的該選定物質(zhì)。為避免所述基材的任何變形或彎曲(warping),將所述基材浸泡在鹽浴中相當(dāng)短的時間。由于所述基材的活化能降低并且由于所述催化劑，鹽浴中的所述底物和氮化物快速并容易地擴(kuò)散到所述基材的表面中。選擇鹽浴中所述底物的濃度，從而在浸泡期間所述底物充分地替代從所述基材浸出的物質(zhì)。 實施例1 在一個具體例子中，可處理300系列不銹鋼基材。300系列不銹鋼通常稱為具有奧氏體(austensitic)性質(zhì)的超低碳鋼。通常，鉻為不銹鋼提供了其固有的耐腐蝕特性。然而，優(yōu)選用鈦替代所述基材的表面中的一些鉻，這是因為鈦通常提供作為具有很高的抗拉強度(或韌性)和優(yōu)異的耐腐蝕性的、慣常為惰性的、輕重量的材料的改進(jìn)特性。同時，鉻通常抑制鈦擴(kuò)散到所述基材中。因此，優(yōu)選使用促進(jìn)從所述基材的表面浸出鉻的方法將鈦擴(kuò)散到所述不銹鋼基材中，從而使鉻基本可以被擴(kuò)散的鈦替代。 在一個例子中，可對用于消費電子產(chǎn)品的300系列不銹鋼箱體進(jìn)行表面處理，以提高其硬度、抗拉強度和耐腐蝕性。提供加熱的鹽浴。碳酸鈉和選自由氰酸鈉和氰酸鉀組成的組的鹽，以約80至約85w/w%的量,在所述鹽浴中與約15至約20w/w%的NaC02、NaC03或氯化鈉共存。 向該浴加入的是電解鈦。為了最佳地降低所述300系列不銹鋼基材的活化能，促進(jìn)從所述不銹鋼基材浸出鉻并促進(jìn)鈦擴(kuò)散到所述不銹鋼基材的表面中，優(yōu)選向該浴加入約40微克至約60微克的電解鈦，從而使所述鹽浴中的電解鈦濃度達(dá)到約0.005%至約0.010%。本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種將底物和氮化物擴(kuò)散到基材中的方法，包括：提供基材，所述基材具有至少一種抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材中的物質(zhì)，提供包括碳酸鈉和選自由氰酸鈉和氰酸鉀組成的組的鹽的鹽浴；將選定量的底物和選定量的催化劑分散在所述鹽浴中，其中所述選定量的催化劑足以降低所述基材的活化能并促進(jìn)浸出會抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材中的所述物質(zhì)；將所述鹽浴加熱至足以降低所述基材的活化能并促進(jìn)浸出會抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材中的所述物質(zhì)的溫度；以及將所述基材浸泡在所述鹽浴中一段時間，該時間足以使所述底物擴(kuò)散到所述基材中，以基本用所述底物替代所浸出的物質(zhì)，同時避免所述基材變形或彎曲。
【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2012.05.04 US 61/642,781;2012.05.04 US 61/642,768;1.一種將底物和氮化物擴(kuò)散到基材中的方法，包括: 提供基材，所述基材具有至少一種抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材中的物質(zhì)， 提供包括碳酸鈉和選自由氰酸鈉和氰酸鉀組成的組的鹽的鹽浴； 將選定量的底物和選定量的催化劑分散在所述鹽浴中，其中所述選定量的催化劑足以降低所述基材的活化能并促進(jìn)浸出會抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材中的所述物質(zhì)； 將所述鹽浴加熱至足以降低所述基材的活化能并促進(jìn)浸出會抑制所述底物擴(kuò)散到所述基材中的所述物質(zhì)的溫度；以及 將所述基材浸泡在所述鹽浴中一段時間，該時間足以使所述底物擴(kuò)散到所述基材中，以基本用所述底物替代所浸出的物質(zhì)，同時避免所述基材變形或彎曲。2.一種將鈦和氮化物擴(kuò)散到基材中的方法，包括: 提供基材，所述基材具有至少一種抑制鈦擴(kuò)散到所述基材中的物質(zhì)， 提供包括碳酸鈉和選自由氰酸鈉和氰酸鉀組成的組的鹽的鹽浴； 將選定量的由鈦化合物電解形成的鈦分散在所述鹽浴中，其中所述選定量的電解鈦足以降低所述基材的活化能并促進(jìn)浸出會抑制所述鈦擴(kuò)散到所述基材中的所述物質(zhì)； 將所述鹽浴加熱至足以降低所述基材的活化能并促進(jìn)浸出會抑制所述鈦擴(kuò)散到所述基材中的所述物質(zhì)的溫度；以及 將所述基材浸泡在所述鹽浴中一段時間，該時間足以使所述鈦擴(kuò)散到所述基材中，以基本用所述鈦替代所浸出的物質(zhì)，同時避免所述基材變形或彎曲。3.一種將鈦和氮化物擴(kuò)散到300系列不銹鋼基材中的方法，包括: 提供具有抑制鈦擴(kuò)散到所述基材中的鉻成分的300系列不銹鋼基材， 提供包括碳酸鈉和選自由氰酸鈉和氰酸鉀組成的組的鹽的鹽浴； 將約40微克至約60微克的電解鈦分散在所述鹽浴中，從而使所述鹽浴中的電解鈦濃度達(dá)到約0.005%到約0.010%，其中所述電解鈦的量足以降低所述基材的活化能并促進(jìn)浸出否則會抑制所述鈦擴(kuò)散到所述基材中的所述鉻； 將所述鹽浴加熱至590°C以上的溫度，該溫度足以降低所述基材的活化能并促進(jìn)浸出所述鉻；以及 將所述300系列不銹鋼基材浸泡在所述鹽浴中約10到90分鐘，以使所述鈦擴(kuò)散到所述300系列不銹鋼基材中，以基本用所述鈦替代所浸出的鉻，同時避免所述300系列不銹鋼基材變形或彎曲。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述浸泡溫度為約600°C至約620°C。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述浸泡時間為約10分鐘至約20分鐘。6.一種將鈦和氮化物擴(kuò)散到400系列不銹鋼基材中的方法，其包括: 提供具有抑制鈦擴(kuò)散到所述基材中的鉻成分的400系列不銹鋼基材，所述400系列不銹鋼基材還具有選定芯部硬度； 提供包括碳酸鈉和選自由氰酸鈉和氰酸鉀組成的組的鹽的鹽浴； 將約40微克至約60微克的電解鈦分散在所述鹽浴中，從而使所述鹽浴中的電解鈦濃度達(dá)到...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：菲洛斯·瓊賀·高，邦蘇布·塞繆爾·高，
申請(專利權(quán))人：飛樂思表面處理新加坡有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：新加坡;SG
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