CN108796476A - 一种提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳钢表面耐磨防锈处理技术领域，尤其涉及一种提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，先对被处理的单双杠使用部位进行喷丸处理或者研磨机进行机械研磨，使其表面的粗糙度为Ra15~100，然后进行化学镀Ni‑P‑W‑Mo，获得15~50微米的化学镀层，然后利用高频感应进行表面热处理，获得微观硬度为800~1300HV的硬化层，这层硬化层可为器材提供足够的耐磨性，实现耐磨防锈，无需定期维护，维持时间长，保留器材原始的粗糙度及手感的目的。
Description
技术领域
本发明涉及碳钢表面耐磨防锈处理技术领域，尤其涉及一种提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法。
背景技术
单双杠是我国常用的健身器材，广泛应用于学校、居民生活区等等。出于成本的考虑，这类器材大部分是采用碳钢制造，在室外收到风吹雨淋，如果没有相应的防护措施，极易生锈。生锈后带来的后果是表面由于锈斑凹凸不平，会造成表面粗糙度的急剧变化，引起手感差等问题，如果不能及时解决生锈的问题，那么还会极大降低这类器材的使用寿命。目前通用的解决这类问题的办法就是刷漆。刷漆存在的问题是依然需要定期维护，油漆与器材的结合随着使用频率的增加而变差，另外一个就是刷漆后单双杠使用部位手感变差。
发明内容
本发明为解决现有的单双杠耐磨防锈处理时所具有的需要定期维护，耐磨防锈处理后维持时间短，单双杠使用部位手感变差的问题，而提供一种提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，该方法在碳钢器材表面进行镀层处理，获得几十微米的硬质耐磨、耐蚀层，保留器材原始的粗糙度及手感，可在服役过程中为器材提供耐蚀、耐磨保护，由于极高的硬度及良好的耐蚀性能，可实现器材在服役过程的免维护。
本发明采用的技术方案是：
一种提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，即先对被处理的单双杠使用部位进行喷丸处理或者研磨机进行机械研磨，使其表面粗糙度控制在Ra15~100范围内，然后进行化学镀Ni-P-W-Mo，获得15~50微米的化学镀层，然后利用高频感应进行表面热处理，获得微观硬度为800~1300HV的硬化层，这层硬化层可为器材提供足够的耐磨性，实现耐磨防锈的目的；具体来说包括以下步骤：
步骤1）对单双杠使用部位进行预处理，除去表面锈斑；
步骤2）将预处理后的单双杠进行化学镀，使单双杠使用部位的外表面获得15~50微米的化学镀层；
步骤3）将化学镀后的单双杠用高频感应进行热处理，热处理时控制单双杠表面温度控制在400~700℃范围内，使单双杠使用部位的外表面形成微观硬度为800~1300HV的硬化层。
进一步的，所述步骤1）中预处理采用喷丸处理或者研磨机进行机械研磨，使其表面的粗糙度为Ra15~100。
进一步的，所述步骤2）中化学镀为化学镀Ni-P-W-Mo，化学镀时间1~6小时，化学镀镀液的pH值4~6，化学镀镀液温度为80~95℃。
进一步的，所述化学镀Ni-P-W-Mo的镀液包括以下各组分，硫酸镍20~45 g/L，次磷酸钠20~40 g/L，钨酸钠0.1~5 g/L，钼酸钠0.1~3g/L，柠檬酸钠5~25g/L，柠檬酸5~15g/L。
本发明的有益效果在于：本发明提供的一种提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，在碳钢器材表面进行镀层处理，获得几十微米的硬质耐磨、耐蚀层，保留器材原始的粗糙度及手感，可在服役过程中为器材提供耐蚀、耐磨保护，由于极高的硬度及良好的耐蚀性能，可实现器材在服役过程的免维护。本发明的化学镀加高频感应加热具有能耗低，效率高的有益效果，传统的化学镀热处理需要在400度左右保温炉中保温1~3小时，而本发明的高频感应热处理仅需数分钟即可完成。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，包括如下步骤：
步骤1）对单双杠使用部位进行预处理，除去表面锈斑，预处理采用喷丸处理或者研磨机进行机械研磨，使其表面粗糙度控制在Ra15~100范围内；
步骤2）将预处理后的单双杠进行化学镀，使单双杠使用部位的外表面获得15~50微米的化学镀层，所述化学镀为化学镀Ni-P-W-Mo，化学镀时间1~6小时，化学镀镀液的pH值4~6，化学镀镀液温度为80~95℃，所述化学镀Ni-P-W-Mo的镀液包括以下各组分，硫酸镍20~45g/L，次磷酸钠20~40 g/L，钨酸钠0.1~5 g/L，钼酸钠0.1~3g/L，柠檬酸钠5~25g/L，柠檬酸5~15g/L；
步骤3）将化学镀后的单双杠用高频感应进行热处理，使单双杠使用部位的外表面形成微观硬度达到800~1300HV的硬化层。
按照上述方法具体实施时举例如下：
实施例1：
对材质为碳钢的长2米的单杠，先用喷丸处理打掉表面的锈斑等，喷丸的作用不仅仅是去除锈斑，还有产生一定粗糙度的作用，使单杠表面粗糙度控制在Ra15~100范围内；然后经历除油等处理，除油可以采用采用碱水清洗或者专用的除油剂清洗；然后在清洁的基体表面进行化学镀镍磷，化学镀镍磷的镀液配方为：硫酸镍25 g/L，次磷酸钠20 g/L，钨酸钠1g/L，钼酸钠1g/L，柠檬酸钠15 g/L，柠檬酸5 g/L，pH值4~5；镀液温度为90℃，化学镀时间2小时；对于将镀好的单杠采用高频感应加热，本发明中采用的高频感应加热方式中，可以采用任何目前已知的且能对本发明工件进行有效快速加热的高频感应加热技术及设备，在高频感应线圈的设计使用上不局限于任何单层或多层的线圈设计，配合相应的移动速度，任何能使表面温度在400~700℃的高频感应加热均实现本发明快速加热并获得硬化层的目的。在本实施例中，将镀好的单杠用单层高频感应电圈套住，控制感应频率为500HZ，感应线圈移动速度为每分钟2米，将镀好的单杠从头到尾加热。同时控制电流大小，使单杠表面温度为400~700℃，待冷却后可组装使用。通过上述方法使单杠表面形成化学镀层，化学镀层的厚度为20微米，表面硬度达到800HV，室外的防锈性能可与器材的使用等寿命，不需要二次维护。
实施例2：对材质为碳钢的长2米的单杠，先用喷丸处理打掉表面的锈斑等，喷丸的作用不仅仅是去除锈斑，还有产生一定粗糙度的作用，使单杠表面粗糙度控制在Ra15~100范围内；然后经历除油等处理，除油可以采用碱水清洗或者专用的除油剂清洗；然后在清洁的基体表面进行化学镀镍磷，化学镀镍磷的镀液配方为：硫酸镍40 g/L，次磷酸钠30 g/L，钨酸钠0.1g/L，钼酸钠3g/L，柠檬酸钠25 g/L，柠檬酸15 g/L，pH值4~5；镀液温度为95℃，化学镀时间1.5小时；对于将镀好的单杠采用高频感应加热，本发明中采用的高频感应加热方式中，可以采用任何目前已知的且能对本发明工件进行有效快速加热的高频感应加热技术及设备，在高频感应线圈的设计使用上不局限于任何单层或多层的线圈设计，配合相应的移动速度，任何能使表面温度在400~700℃的高频感应加热均实现本发明快速加热并获得硬化层的目的。在本实施例中，将镀好的单杠用单层高频感应电圈套住，控制感应频率为500HZ，感应线圈移动速度为每分钟2米，将镀好的单杠从头到尾加热。同时控制电流大小，使单杠表面温度为400~700℃，待冷却后可组装使用。通过上述方法使单杠表面形成化学镀层，化学镀层的厚度为15微米，表面硬度达到1000HV，室外的防锈性能可与器材的使用等寿命，不需要二次维护。
实施例3：对材质为碳钢的长2.5米的单杠，先用喷丸处理打掉表面的锈斑等，喷丸的作用不仅仅是去除锈斑，还有产生一定粗糙度的作用，使单杠表面粗糙度控制在Ra15~100范围内；然后经历除油等处理，除油可以采用碱水清洗或者专用的除油剂清洗；然后在清洁的基体表面进行化学镀镍磷，化学镀镍磷的镀液配方为：硫酸镍20 g/L，次磷酸钠40g/L，钨酸钠5g/L，钼酸钠0.1g/L，柠檬酸钠25克/L，柠檬酸15克/L，pH值4~6；镀液温度为80℃，化学镀时间3小时；对于将镀好的单杠采用高频感应加热，本发明中采用的高频感应加热方式中，可以采用任何目前已知的且能对本发明工件进行有效快速加热的高频感应加热技术及设备，在高频感应线圈的设计使用上不局限于任何单层或多层的线圈设计，配合相应的移动速度，任何能使表面温度在400~700℃的高频感应加热均实现本发明快速加热并获得硬化层的目的。在本实施例中，将镀好的单杠用单层高频感应电圈套住，控制感应频率为500HZ，感应线圈移动速度为每分钟2米，将镀好的单杠从头到尾加热。同时控制电流大小，使单杠表面温度为400~700℃，待冷却后可组装使用。通过上述方法使单杠表面形成化学镀层，化学镀层的厚度为30微米，表面硬度达到1300HV，室外的防锈性能可与器材的使用等寿命，不需要二次维护。
实施例4：对材质为碳钢的长2米的单杠，先用喷丸处理打掉表面的锈斑等，喷丸的作用不仅仅是去除锈斑，还有产生一定粗糙度的作用，使单杠表面粗糙度控制在Ra15~100范围内；然后经历除油等处理，除油可以采用碱水清洗或者专用的除油剂清洗；然后在清洁的基体表面进行化学镀镍磷，化学镀镍磷的镀液配方为：硫酸镍20 g/L，次磷酸钠30 g/L，钨酸钠2g/L，钼酸钠2g/L，柠檬酸钠5克/L，柠檬酸10克/L，pH值4~6；镀液温度为90℃，化学镀时间6小时；对于将镀好的单杠采用高频感应加热，本发明中采用的高频感应加热方式中，可以采用任何目前已知的且能对本发明工件进行有效快速加热的高频感应加热技术及设备，在高频感应线圈的设计使用上不局限于任何单层或多层的线圈设计，配合相应的移动速度，任何能使表面温度在400~700℃的高频感应加热均实现本发明快速加热并获得硬化层的目的。在本实施例中，将镀好的单杠用单层高频感应电圈套住，控制感应频率为500HZ，感应线圈移动速度为每分钟2米，将镀好的单杠从头到尾加热。同时控制电流大小，使单杠表面温度为400~700℃，待冷却后可组装使用。通过上述方法使单杠表面形成化学镀层，化学镀层的厚度为50微米，表面硬度达到900HV，室外的防锈性能可与器材的使用等寿命，不需要二次维护。
Claims (4)
1.一种提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）对单双杠使用部位进行预处理，除去表面锈斑；
步骤2）将预处理后的单双杠进行化学镀，使单双杠使用部位的外表面获得15~50微米的化学镀层；
步骤3）将化学镀后的单双杠用高频感应进行热处理，热处理时控制单双杠表面温度为400~700℃，使单双杠使用部位的外表面形成微观硬度为800~1300HV的硬化层。
2.根据权利要求1所述的提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，其特征在于：所述步骤1）中预处理采用喷丸处理或者研磨机进行机械研磨，使其表面的粗糙度为Ra15~100。
3.根据权利要求1所述的提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，其特征在于：所述步骤2）中化学镀为化学镀Ni-P-W-Mo，化学镀时间1~6小时，化学镀镀液的pH值4~6，化学镀镀液温度为80~95℃。
4.根据权利要求3所述的提高室外单双杠运动器材耐磨防锈的方法，其特征在于：所述化学镀Ni-P-W-Mo的镀液包括以下各组分，硫酸镍20~45 g/L，次磷酸钠20~40 g/L，钨酸钠0.1~5 g/L，钼酸钠0.1~3g/L，柠檬酸钠5~25g/L，柠檬酸5~15g/L。
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| CN108796476B (zh) | 2021-01-26 |
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