TW201631183A - 藉由氮化或氮化滲碳、氧化然後浸漬之鋼零件表面處理方法 - Google Patents

藉由氮化或氮化滲碳、氧化然後浸漬之鋼零件表面處理方法 Download PDF

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Abstract

一種鋼零件之表面處理使其獲得高耐磨性及高防蝕性之方法包含一氮化或氮化滲碳步驟，適用於形成一由ε相及/或γ’相之鐵氮化物所形成之至少8微米厚度的組合層，一氧化步驟，適用於產生一層0.1微米至3微米厚度的氧化物層，及一浸漬步驟，藉由於周圍溫度下，於一浸漬浴內浸泡歷時至少5分鐘，該浴的組成為至少70%重量比，至最接近的1%，由一集合之C9至C17烷類形成的烴類混合物所形成之溶劑；10%至30%重量比，至最接近的1%，由一集合的C16至C32烷類所組成之至少一種石蠟油；及濃度為0.01%至3%重量比，至最接近的0.1%，合成酚系添加劑類型的至少一種添加劑。

Description

藉由氮化或氮化滲碳、氧化然後浸漬之鋼零件表面處理方法
本發明係有關於一種藉由浸漬處理而具有良好防蝕性的，實際上為鋼或鋼合金的含鐵金屬零件之表面處理方法。
更普遍地講，本發明適用於任何類型的機械零件，該等零件於使用中適用以提供機械功能及要求具有高硬度，及長期防蝕性及耐磨性。例如用在汽車領域或航太領域的無數零件屬於此種情況。
為了改良鋼製機械零件的防蝕性，曾經提出各種處理，其包含氮化或氮化滲碳步驟(於熔融鹽浴內，或於氣體介質內)，偶爾接著為氧化步驟及/或沉積光整層的步驟。注意氮化及氮化滲碳乃藉由組合-擴散提供氮(及分別為氮及碳)的熱化學處理：於表面上從鐵氮化物形成一組合層(可能有數個相)，在其下方藉擴散而存在有氮。
如此，已經提出文件EP-0 053 521，主要用於尋求改良防蝕性及/或摩擦係數的活塞桿，氮化滲碳處理適用以形成ε相層，及光整處理係由以從樹脂(於該文件中係指涉極為寬廣的範圍，涵蓋丙烯酸系樹脂類、醇酸樹脂類、順丁烯二酸酯類、環氧化物類、甲醛樹脂類、酚系樹脂類、聚乙烯基-丁醛、聚氯乙烯類、 聚醯胺類、聚醯亞胺類、聚胺基甲酸酯類、聚矽氧類、聚乙烯基醚類、及脲-甲醛樹脂類，優異地含有選自於鋅磷酸鹽類及鋅鉻酸鹽類之填充添加劑(用以改良防蝕性)，及/或聚矽氧、蠟類、聚四氟乙烯類、鉬亞硫酸氫鹽類、石墨、或硬脂酸鋅(用以減低摩擦係數))所形成之光整層覆蓋ε相層所組成。本文件並未提供精準結果；單純陳述良好實施例為含有硬脂酸鋅或鉻酸鋅或蠟的丙烯酸系/環氧化物/胺基樹脂系統。
文件EP-0 122 762描述一種製造防蝕性鋼零件之方法，包含下列步驟：氮化(於ε相，如前述)，然後氣態氧化，然後施用含有脂肪族烴及2a族金屬皂，較佳地為鈣皂及/或鋇皂的含蠟物質(Castrol V425)。於鹽噴霧中的防蝕性約為250小時。
申請人提出針對獲得較佳防蝕性的處理方法。
於文件EP-0 497 663中，提供一種方法包含含鐵金屬零件典型地於由氰酸鈉、氰酸鉀及氰酸鋰組成的熔融鹽浴內接受氮化，然後於熔融鹽浴或於氧化離子化氣氛下接受氧化，因而獲得包含深部完整亞層及經良好控制孔隙度的表層的氮化層，最後沉積厚度3微米至20微米的氟乙烯-丙烯(FEP)聚合物、或甚至聚四氟乙烯(PTFE)聚合物、或甚至氟化聚胺基甲酸酯或含矽聚胺基甲酸酯的聚合物或共聚物、或聚醯胺類-聚醯亞胺類的聚合物或共聚物。使用此種方法，測試顯示防蝕性改良，且使得可能暴露於鹽噴霧(SS)約500小時至1000小時而無任何腐蝕跡象。
其次，文件EP-0 524 037提出一種處理方法，其中零件較佳地係於以氰酸根離子為主的熔融鹽浴內氮化，然後氧化，最後以斥水性蠟浸漬。氮化接著氧化結果形成一層，該層係由完整深 部亞層及其孔隙度經良好控制的表層組成。浸漬蠟為呈液態的500至10000高分子量及高表面張力，包含10至73毫牛頓/米(mN/m)的有機化合物。固體相及表層與液態蠟間之接觸角為0度至75度。更明確言之，蠟係選自於天然蠟、聚乙烯、聚丙烯、及聚酯之合成蠟、及氟化合成蠟、或改性石油殘餘物。此種溶液使其能同時改良含鐵金屬零件的防蝕性及摩擦性質。如此經處理的零件對標準化鹽噴霧具有良好防蝕性組合良好摩擦性質。
專利EP-0 560 641描述一種磷酸化鋼零件之方法，以改良防蝕性及耐磨性，使得可能獲得特定表面特性，該等特定表面特性源自於磷酸化處理，之前為於含有含硫種類之熔融鹽浴內進行氮化操作，於熔融鹽浴內進行氮化操作之後接著進行習知硫化處理，或為沉積金屬之後接著進行習知硫化操作。在暴露於鹽噴霧之後，如此處理後的零件之防蝕性數值約為900小時至1200小時之級數。
專利EP-1 180 552係有關於機械零件接受磨耗及腐蝕兩種表面處理且具有良好潤滑性的粗度，藉此，氮化係將零件於500℃至700℃間浸沒於含有特定範圍的鹼金屬碳酸鹽類及鹼金屬氰酸鹽類，但不含含硫種類的氮化熔融鹽浴內進行；然後氧化係於低於200℃於氧化水性溶液內進行。
文件WO2012/146839係有關於氮化處理，結果獲得適當粗度而無需光整處理；用於氮化鋼製機械零件的熔融鹽浴含有特定用量的鹼金屬氯化物、鹼金屬碳酸鹽、鹼金屬氰酸鹽類、及氰化物離子。於鹽噴霧中測量得的防蝕性係在240小時至650小時之間。
須注意下述事實：添加光整處理(沉積清漆或蠟，或 磷酸化處理)到氮化處理或氮化滲碳處理，然後氧化含鐵材料的機械零件，經常使得防蝕性得到改良，但在處理結束時，通常涉及尺寸的增加，使得獲得期望大小尺寸變複雜。基於補充基準，發現某些光整處理導致下述事實，經如此處理後的零件表面傾向於將小量油移轉到與其接觸的表面上，且傾向於捕集周遭環境的灰塵；此點與互補步驟諸如包覆成型(overmolding)的相容性極低。
本發明之目的係以簡單、安全、有效且合理的方式減輕此等缺點，同時達成比較目前浸漬浴更佳的極高程度的防蝕性以及耐磨性。
為了解決此項問題，已經設計及發展一種鋼機械零件的表面處理方法，使其獲得高耐磨性及高防蝕性，包含：-一氮化或氮化滲碳步驟，適用於形成一由ε相及/或γ’相之鐵氮化物所形成之至少8微米厚度的組合層，-一氧化步驟，適用於產生一層0.1微米至3微米厚度的氧化物層，及-一浸漬步驟，藉由於周圍溫度下，於一浸漬浴內浸泡歷時至少5分鐘，該浴之組成為至少70%重量比，至最接近的1%，由一集合之C9至C17烷類形成的烴類混合物所形成之溶劑；10%至30%重量比，至最接近的1%，由一集合的C16至C32烷類所組成之至少一種石蠟油；及濃度為0.01%至3%重量比，至最接近的0.1%，合成酚系添加劑類型的至少一種添加劑。
假設氮化或氮化滲碳及氧化已經充分有效地進行而形成如前文定義之各層，顯然比較習知以油類、酸類及乙醇為主之浴，於依據本發明之浴內浸漬導致防蝕性的實質改良。又復，發現在浸漬處理之後，零件的觸感乾燥(如此表示沒有油移轉到相對本體表面上)，因而沒有從周遭環境中捕集灰塵的傾向且具有接受後處理諸如包覆成型的能力。
如此可能瞭解藉由本發明之方法獲得的依據本發明之零件，亦即，具有高耐磨性及高防蝕性之鋼零件，包含至少8微米之組合層，包含0.1微米至3微米厚度之氧化物層，及觸感乾燥的浸漬層。
周圍溫度的概念並未指定精確溫度，反而係未執行溫度控制而進行處理(因而無需將浴加熱或將浴冷卻)，因此可於由周遭環境引起的溫度下進行，即便於一整年的歷程中變化幅度可能稍大，例如15℃至50℃間，變化亦復如此。
同理，氮化/氮化滲碳步驟的進行使得所獲得的組合層的厚度至少為10微米。
優異地，合成酚系添加劑為式C15H24O之化合物。
也屬優異地，浸漬浴進一步包含選自於由磺酸鈣或磺酸鈉、亞磷酸鹽類、二苯基胺類、二硫代磷酸鋅、亞硝酸鹽類、磷醯胺類所組成之組群中之至少一種添加劑。此等添加劑鹽類之含量優異地至多等於5%。
更明確言之，該浴較佳地係由90%+/-0.5%重量比溶 劑，10%+/-0.5%重量比石蠟油，及0.01%至不多於1%+/-0.1%式C15H24O之合成酚系添加劑組成。
優異地，浸漬係經由浸泡歷時約15分鐘而進行。
此種浸泡步驟之後，優異地接著為自然乾燥操作或藉烘烤加速乾燥操作。
依據第一優異選項，該氮化/氮化滲碳步驟係於550℃至650℃之溫度下於含有14%至44%重量比鹼金屬氰酸鹽類之熔融鹽類浴內進行歷時至少45分鐘；較佳地，此種氮化/氮化滲碳浴含有14%至18%重量比鹼金屬氰酸鹽類。優異地，此項處理係於590℃之溫度下進行歷時90分鐘至100分鐘；根據變化例，也屬優異地，該氮化/氮化滲碳處理係於630℃之溫度下進行歷時約45分鐘至50分鐘。
依據第二優異選項，該氮化/氮化滲碳步驟係於500℃至600℃間於含氨的氣態介質內進行。
依據第三優異選項，該氮化/氮化滲碳步驟係於包含於低壓下之至少氮及氫的介質內於離子介質(電漿)內進行。
優異地，該氧化步驟係於含有鹼金屬氫氧化物類、鹼金屬硝酸鹽類及鹼金屬碳酸鹽類的熔融鹽類浴內進行。
依據特別優異選項，該熔融鹽類之氧化浴含有鹼金屬硝酸鹽類、鹼金屬碳酸鹽類及鹼金屬氫氧化物類。於此等情況下，優異地，該氧化步驟係於430℃至470℃之溫度下進行歷時15分鐘至20分鐘。
依據另一優異選項，該氧化係於含有鹼金屬氫氧化物類、鹼金屬硝酸鹽類、及鹼金屬亞硝酸鹽類的水性浴內進行。於此 等情況下，優異地，該氧化步驟係於110℃至130℃之溫度下進行歷時15分鐘至20分鐘。
作為變化例，該氧化步驟係於大部分由水蒸氣組成的氣體介質內，於450℃至550℃之溫度下進行歷時30分鐘至120分鐘。
此等各種偏好係源自於藉由例示性非限制性實施例而進行的各項測試。
更明確言之，此等測試係經由將數種類型的本身已知的氮化或氮化滲碳處理，數種類型的本身已知的氧化處理，及數種類型的浸漬組合而進行。此等測試係在具有光滑區段及銳利緣的含鐵金屬零件上進行。更特別地，測試係在具有一個光滑區段及一個螺紋區段的經退火且經研磨之XC45鋼製的有槽軸上進行。
總計，共測試五項氮化或氮化滲碳處理。其中三項處理為於熔融鹽浴內的處理，NITRU1至NITRU3，對應於根據由文件EP-1 180 552教示的氮化滲碳處理的氮化滲碳實例，使用：*NITRU1處理在較佳溫度之較低範圍及較佳平均處理時間(45分鐘至50分鐘)，*NITRU2處理在較佳溫度之相同較低範圍，但使用最高處理時間(在較佳區段以外，亦即90分鐘至100分鐘)及*NITRU3處理在較佳溫度之較高範圍及較佳平均處理時間(45分鐘至50分鐘)。此等處理之參數列舉於下表1。
更普遍地講，發現NITRU1處理獲得厚度小於8微米的 組合層，而NITRU2及NITRU3處理獲得厚度超過此臨界值的層，且甚至更佳地為至少10微米技術。實際上，顯然不必要尋求超過25微米，因而層厚度的有效範圍係出現在10微米至25微米。
概略言之，此等三項處理對應於550℃至650℃(較佳地，590℃至630℃)之溫度下，於含有14%至44%重量比鹼金屬氰酸鹽類(較佳地為14%至18%)的熔融鹽浴內處理歷時至少45分鐘(超過120分鐘或甚至超過90分鐘顯然無用)。
此等處理中之另一者為於氣體介質內之習知處理，NITRU4(針對至少8微米及優異地介於10微米至25微米之間的組合層厚度)，及此等處理中之另一者為於離子介質(電漿)內之習知處理，NITRU5(針對至少8微米及優異地介於10微米至25微米之間的組合層厚度)。
更明確言之，於氣體介質內之NITRU4處理係於包含氨氣之控制氣氛下於約500℃至600℃之烤爐內進行。處理時間係經建立以確保至少8微米，較佳地大於10微米的組合層厚度。
至於NITRU5處理，係於離子介質(電漿)內於包含至少氮及氫的混合物內，於低壓(換言之，低於大氣壓之壓力，典型地低於0.1大氣壓)進行。處理時間也經建立以確保至少8微米，較佳地至少10微米的組合層厚度。
於前文描述中，所述的處理層之厚度並未考慮擴散層(針對氮以及針對碳)。
根據此等各項氮化/氮化滲碳處理，已經獲得不同的組合層：
-具有氮化物於ε相(Fe2-3N)，或氮化物於ε及γ’相(Fe2-3N+Fe4N)， 使用鹽浴NITRU1至NITRU3。
-氮化物於ε及γ’相(Fe2-3N+Fe4N)，使用於氣相中處理NITRU4。
-氮化物於ε及γ’相(Fe2-3N+Fe4N)，使用於電漿相中處理NITRU5。
只有處理NITRU2至NITRU5結果獲得至少8微米，優異地10微米至25微米之間的組合層厚度。
針對五項氮化處理NITRU1至NITRU5中之各者，實施三個類型的氧化處理：
1)「第一型」氧化(或Ox1)，換言之，於含有NaNO3(35%至40%重量比)，(鋰、鉀、鈉的)碳酸鹽類(15%至20%重量比)，NaOH(40%至45%重量比)之離子液體介質內-於450℃之溫度-15分鐘之處理時間。
2)「第二型」氧化(或Ox2)，換言之，於含有KOH(80%至85%重量比)，NaNO3(10%至15%重量比)，及NaNO2(1%至6%重量比)之水性介質內-於120℃之溫度-15分鐘之處理時間。
3)「第三型」氧化(或Ox3)，於氣體介質內(於水蒸氣中處理)-於500℃之溫度-60分鐘之處理時間。
Ox1及Ox2氧化實質上分別地對應於鹽浴內氧化及於前述文件EP1180552的水性氧化，而於離子化介質內的氮化滲碳(NITRU5)及氧化Ox3的處理參數實質上對應於文件EP0497663之實施例9。
進行氧化因而獲得介於0.1微米至3微米之間厚度的氧化層。
最後，於氧化操作之後，進行兩種類型的浸漬。
1)命名為「浸漬1」(或Imp1)之在一浴內的新穎浸漬，該浴主要含有(90%+/-0.5%重量比)由一集合之C9至C17烷類組成的烴類混合物所形成的溶劑；10%+/-0.5%重量比由一集合的C16至C32烷類組成的石蠟油；及0.1%至1%+/-0.1%式C15H24O之合成酚系添加劑。此項浸漬係藉約15分鐘浸沒進行浸泡，接著為自然乾燥或藉烘烤加速乾燥進行。
2)命名為「浸漬2」(或Imp2)之在一浴內的習知浸漬，該浴主要含有油類(60%至85%重量比)，酸類(6%至15%重量比)及乙醇(1%至5%重量比)進行。此項浸漬係藉約15分鐘浸沒進行浸泡，接著為自然乾燥或藉烘烤加速乾燥進行。
根據下表，藉由組合氧化類型與浸漬類型，共界定8種處理，標示為1至8(未進行氧化者標示為「Ox0」)。
試樣係經由將此等處理1至處理8與前述氮化/氮化滲碳處理組合製備。防蝕性測試係根據標準ISO 9227(2006)於鹽噴霧進行。結果摘述於下表：針對各個測試，至少測試10個零件。時間 (以小時表示)相當於在100%零件上全然沒有任何腐蝕跡象的時間。
顯然易知浸漬處理1並未造成任何維度變化。尤有甚者，零件的表面觸感乾燥；如此暗示此等零件的表面不容易捕集灰塵，及也暗示此等零件與後處理諸如包覆成型具有可相容性。
首先本表格顯示新穎浸漬處理(浸漬1-偶編號處理)較習知浸漬之案例(浸漬2-奇編號處理)提供了可察覺的改良。
注意到當無氮化/氮化滲碳時，氧化-浸漬處理無關緊要(於第一欄中，防蝕性維持於96小時)。
處理NITRU5傾向於顯示浸漬2處理(習知)導致防蝕性低於無任何氮化的案例。
類型1浸漬的優點特別可見於氮化滲碳NITRU5的情況，原因在於使用氧化3(於氣體介質內-處理5及處理6)的情況下，相較於習知浸漬的情況，防蝕性的改良約為三倍級數(增加約50小時)；然而此點乃氧化特別具有負面效應的情況。
於全部其它NITRU5之情況下，防蝕性的增加至少為 200小時之級數。如此，在NITRU5組合於水性介質內氧化(氧化2-處理3及處理4)或於無氧化存在下(處理7及處理8)之例子中，新穎浸漬處理結果導致防蝕性增加300小時之級數；在NITRU5組合於離子液體介質內氧化(氧化1-處理1及處理2)之例子中，防蝕性的增加甚至達500小時之級數。
至於處理NITRU1，相較於習知浸漬，可發現存在有新穎浸漬的有利效果但效果中等，包括以百分比表示者(處理3至處理8，以絕對值表示，儘管耐受腐蝕的能力係優於NITRU5)。然而，在於離子介質內氧化(處理1及處理2)之例子中，可注意到耐受腐蝕的能力有極大增加，達600小時，防蝕性趨近於1000小時的臨界值。似乎可能推論得在第一型氧化之例子中，至少8微米厚度的組合層條件可減低。
現在考慮處理NITRU4，結果導致獲得與無氧化存在下的處理NITRU5(處理7及處理8)的相同結論。另一方面，在第二型氧化(於水性介質內-處理3及處理4)及第三型氧化(於氣體介質內-處理5及處理6)之例子中，發現防蝕性增加達至少200小時。然而，在第一型氧化(於高溫於離子介質內氧化-處理1及處理2)之例子中，觀察到防蝕性相當顯著地增高，因為防蝕性改良達接近600小時，同時超過1000小時的臨界值。
現在考慮於熔融鹽浴內的氮化/氮化滲碳處理，於其中已經審慎地獲得至少8微米(或甚至10微米)厚度的組合層，發現新穎浸漬結果導致特高程度的防蝕性。
在無氧化存在之例子中，新穎浸漬提供了改良，特別於NITRU3之情況下尤其顯著。
於氧化存在下，針對第二型及第三型氧化(處理3至處理6)，對於NITRU3處理的防蝕性改良為至少250小時，而對於NITRU2處理的防蝕性改良甚至達450小時。利用第二型氧化(處理3及處理4)，獲得超過1000小時之臨界值的防蝕性。
利用第一型氧化(特別處理1及處理2)，藉由新穎浸漬所提供的增加令人訝異地高，因為針對NITRU2為456小時及針對NITRU3甚至為576小時，而達到1370小時之級數的特高臨界值。
如此，顯然：
●新穎浸漬相較於習知浸漬提供了防蝕性的改良，無論任何氮化/氮化滲碳及氧化處理皆係如此。
●此種改良特別顯著，針對產生至少8微米(NITRU2及NITRU3)，較佳介於10微米至25微米之間之組合層的於鹽浴內的氮化滲碳處理，產生特高防蝕性之數值。
●此種改良特別顯著，針對在於熔融鹽浴內的氧化(第一型)之例子中，於鹽浴(NITRU1至NITRU3)中或於氣相(NITRU4)中的氮化滲碳處理，產生特高防蝕性之數值。
●此種改良藉由組合獲得至少8微米厚度之層(NITRU2及NITRU3)之於鹽浴內的氮化滲碳處理，與第一型或第二型氧化，產生特高程度的防蝕性，特別是在於鹽浴內的氧化(第一型)之例子中尤為如此。
前述結果係在試樣的光滑區段上測量。
於呈現粗糙度的區段(於本例為螺紋區段)上的量測也顯示使用於液體介質內的氧化處理1及氧化處理2，組合使用第一型浸漬及獲得至少8微米厚度組合層之於鹽浴內的氮化滲碳處理， NITRU2及NITRU3，可獲得較佳結果。
雖然在光滑表面上使用於液體介質內氧化，新穎浸漬獲得了優異的結果，NITRU2及NITRU3為相等，但似乎在不光滑的區段上，針對相同兩個類型的氮化滲碳，新穎浸漬處理獲得了極佳的結果，而NITRU3略優於NITRU2。
要言之，前述結果顯示浸漬1浴具有NITRU2及NITRU3的氮化/氮化滲碳處理的出人意外的協同增效效果，但先決條件為氮化/氮化滲碳之後接著第一型或第二型氧化，當氧化處理為第一型時似乎獲得最佳結果。
由於此等三種類型處理的出乎意外的協同增效作用結果所導致針對浸漬浴1與於熔融鹽浴內的氮化/氮化滲碳處理獲得大於8微米厚度的組合層(NITRU2及NITRU3)及於熔融鹽浴內的氧化1處理的組合發現的防蝕性之增加程度仍然尚未明瞭。
測試中考慮的特定浸漬組成乃較為通用的組成，亦即，該浴的組成為於周圍溫度下，至少70%重量比，至最接近的1%，由一集合之C9至C17烷類形成的烴類混合物形成的溶劑；10%至30%重量比，至最接近的1%，由一集合的C16至C32烷類組成的至少一種石蠟油；及濃度為0.01%至3%重量比合成酚系添加劑類型的至少一種添加劑。
溶劑的用量較佳地為80%至90%重量比，同理，石蠟油的用量較佳地為10%至20%重量比。溶劑的烷類集合較佳地為C9至C14。
前述結果係以XC45鋼試樣為基礎獲得，但於熟諳技藝人士的技巧範圍內顯然易知根據使用的材料而調整處理參數，因 而依從前述教示。

Claims (18)

  1. 一種鋼零件之表面處理方法，使其獲得高耐磨性及高防蝕性，其包含一氮化或氮化滲碳步驟，適用於形成一由ε相及/或γ’相之鐵氮化物所形成之至少8微米厚度的組合層，一氧化步驟，適用於產生一層0.1微米至3微米厚度的氧化物層，及一浸漬步驟，藉由於周圍溫度下，於一浸漬浴內浸泡歷時至少5分鐘，該浴之組成為至少70%重量比，至最接近的1%，由一集合之C9至C17烷類形成的烴類混合物所形成之溶劑；10%至30%重量比，至最接近的1%，由一集合的C16至C32烷類所組成之至少一種石蠟油；及濃度為0.01%至3%重量比，至最接近的0.1%，合成酚系添加劑類型的至少一種添加劑。
  2. 如請求項1之方法，其中，該合成酚系添加劑為式C15H24O之化合物。
  3. 如請求項2之方法，其中，該浸漬浴之組成為90%+/-0.5%重量比溶劑，10%+/-0.5%重量比石蠟油，及0.01%至小於1%+/-0.1%式C15H24O之合成酚系添加劑。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法，其中，該浸漬浴進一步包含選自於由磺酸鈣或磺酸鈉、亞磷酸鹽類、二苯基胺類、二硫代磷酸鋅、亞硝酸鹽類、磷醯胺類所組成之組群中之至少一種添加劑。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中，該浸泡操作係接著為自然乾燥操作或藉烘烤加速乾燥操作。
  6. 如請求項1至5中任一項之方法，其中，該氮化或氮化滲碳步驟 係於550℃至650℃之溫度下於含有14%至44%重量比鹼金屬氰酸鹽類之熔融鹽類浴內進行歷時至少45分鐘。
  7. 如請求項6之方法，其中，該氮化/氮化滲碳浴含有14%至18%重量比之鹼金屬氰酸鹽類。
  8. 如請求項6或7之方法，其中，該氮化/氮化滲碳處理係於590℃之溫度下進行歷時90分鐘至100分鐘。
  9. 如請求項6或7之方法，其中，該氮化/氮化滲碳處理係於630℃之溫度下進行歷時約45分鐘至50分鐘。
  10. 如請求項1至5中任一項之方法，其中，該氮化滲碳步驟係於500℃至600℃間於含氨的氣態介質內進行。
  11. 如請求項1至5中任一項之方法，其中，該氮化或氮化滲碳步驟係於包含於低壓下之至少氮及氫而形成電漿的離子介質內進行。
  12. 如請求項1至11中任一項之方法，其中，該氮化或氮化滲碳步驟係進行以形成至少10微米厚度的組合層。
  13. 如請求項1至12中任一項之方法，其中，該氧化步驟係於含有鹼金屬硝酸鹽類、鹼金屬碳酸鹽類、及鹼金屬氫氧化物類的熔融鹽類浴內進行。
  14. 如請求項13之方法，其中，該氧化步驟係於430℃至470℃之溫度下進行歷時15分鐘至20分鐘。
  15. 如請求項1至12中任一項之方法，其中，該氧化步驟係於含有鹼金屬氫氧化物類、鹼金屬硝酸鹽類、及鹼金屬亞硝酸鹽類的水性浴內進行。
  16. 如請求項15之方法，其中，該氧化步驟係於110℃至130℃之溫度下進行歷時15分鐘至20分鐘。
  17. 如請求項1至12中任一項之方法，其中，該氧化步驟係於大部分由水蒸氣組成的氣體介質內，於450℃至550℃之溫度下進行歷時30分鐘至120分鐘。
  18. 一種經由請求項1至17中任一項之方法獲得的具有高耐磨性及高防蝕性之鋼零件，包含一至少8微米之組合層，一0.1微米至3微米厚度之氧化物層，及一觸感乾燥之浸漬層。
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