CN109402649A - 一种工件清洗方法及工件的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械加工领域，具体而言，涉及一种工件清洗方法及工件的加工方法。一种工件清洗方法，工件清洗方法主要包括：将工件碱洗、水洗，然后采用碳氢清洗剂洗涤工件，于小于1kp的压力下干燥；再对工件表面氧化处理。通过上述的工件清洗方法清洗工件能达到表面干净、干燥无污垢杂质的目的。可以处理各种表面状况的氮化产品，切屑液、冷却液、淬火油，油脂类物质等。

Description

一种工件清洗方法及工件的加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体而言，涉及一种工件清洗方法及工件的加工方法。
背景技术
金属材料零件在机加工过程中使用的冷却润滑剂、防锈剂等污渍对氮化处理或者碳化处理均有严重影响；例如，氮化处理过程中对氮化质量及处理后产品表面外观要求高的工件对其前清洗的要求也比较高，要求表面干净、干燥无污垢杂质，这样才能确保氮化质量及氮化后表面外观。现有技术，对于表面清洁度要求高的工件很难达到要求。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种工件清洗方法及工件的加工方法，其旨在改善现有的工件污迹清洗不完全，表面清洁度难达到要求的问题。
本发明第一方面提供一种工件清洗方法，工件清洗方法主要包括：
一种工件清洗方法，工件清洗方法主要包括：
将工件碱洗、水洗，然后采用碳氢清洗剂洗涤工件，于小于1kPa的压力下干燥；再对工件表面氧化处理。
将工件用碱液清洗、清水清洗能去除工件表面的脂类油渍。然后将工件置于碳氢清洗剂中洗涤，根据相似相溶原理，碳氢清洗剂能够溶解工件表面的烃、淬火油等残留物，使烃、淬火油溶解于碳氢清洗剂内，在小于1kPa的压力下干燥；压力小于1kPa，能够降低碳氢清洗剂蒸发时的温度，干燥温度不需要太高。
再对工件表面氧化处理。氧化处理去除残留的碳氢溶剂，且工件表面具有一层氧化膜，可以避免再次被污染。
通过上述的工件清洗方法清洗工件能达到表面干净、干燥无污垢杂质的目的。可以处理各种表面状况的氮化产品，切屑液、冷却液、淬火油，油脂类物质等。可以实现各种尺寸零件的清洗，无需人工手洗。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述碱洗采用的溶液主要包括按重量份数计的以下组分：
脂肪醇聚氧乙烯醚5-8份、椰子油烷醇酰胺8-10份、油酸三乙醇胺2-4份、单乙醇胺8-10份、苯并三氮唑0.1-1份以及EDTA二钠1-2份。
脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油烷醇酰胺、EDTA二钠(乙二胺四乙酸二钠)、单乙醇胺、苯并三氮唑相互协作可以有效地将工件表面的油脂溶解的同时，可以促进油脂水解。
进一步地，上述的酰胺、醇胺、醚以及EDTA二钠均易溶于水中，碱洗之后再通过水洗，碱液与油脂均被水带走，不再残留在工件表面。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述碱洗采用的溶液的pH为7-9。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述碳氢清洗剂包括碳原子数为8-15烃类的一种或多种。
碳氢清洗剂选择碳原子数为8-15的烃类，在溶解淬火油、烃的同时，有利于后续去除碳氢清洗剂，避免碳氢清洗剂残留。此外，即便有残留，碳原子数为8-15的烃类在后续氧化步骤中可以在较低的温度下被燃烧去除，进而使工件表面更干净。
氧化处理去除残留的碳氢溶剂，且工件表面具有一层氧化膜，可以避免再次被污染，相应地，碳原子数为8-15的烃类也比较容易在氧化处理步骤中去除。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述对工件表面氧化处理的温度为350℃-380℃，时间为30-40分钟。
350℃-380℃范围内，工件不会发生塑性形变，且改温度下表层能被空气中氧气氧化，生成一层致密的氧化膜。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述水洗步骤之后采用碳氢清洗剂洗涤之前还包括：烘干工件。
烘干工件表面的水渍，烘干可以使工件微热，熔化工件表面的烃、淬火油等有机物。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述烘干工件的温度为140℃-150℃，时间30-40分钟。
将水洗后的工件置于温度为140℃-150℃的回火炉中保温30-40分钟，然后将工件与回火炉一起冷缺，避免工件晶型发生变化。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述采用VCM水溶剂清洗机对工件进行碱洗以及水洗。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述将工件以及碳氢清洗剂置于碳氢溶剂清洗机中进行碳氢溶剂洗涤步骤。
碳氢溶剂清洗机(VCH)是集清洗、干燥为一体新型工业清洗设备，该设备拥有卓越的清洗力及干燥性，可实现批量、自动化、高清洁环保安全清洗，对盲孔零件具有很好的适用性和清洗效果，清洗机附带再生装置可以不断的将清洗后污液蒸馏回收，分离的污液集中存储排放，清洗机无任何污染物排放。
本发明第二方面提供一种工件的加工方法，工件的加工方法包括本发明第一方面提供的工件清洗方法；以及
对进行的工件清洗方法处理之后的工件进行氮化处理。
通过本发明第一方面提供的工件清洗方法，使工件表面的有机物被去除，再进行氮化处理，氧化步骤中形成的氧化膜也能够对氮化处理起到催化作用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的工件清洗方法及工件的加工方法进行具体说明。
一种工件清洗方法，工件清洗方法主要包括：
将工件碱洗、水洗，然后采用碳氢清洗剂洗涤工件，于小于1kp的压力下干燥；再对工件表面氧化处理。
本发明实施例提供的工件清洗方法主要用于金属材料零件，包括但不限于合金材料零件、纯金属材料的零件、钢材零件，本发明所述的工件可以为半成品、成品、金属原材等。
金属材料零件在机加工过程中使用的冷却润滑剂和防锈剂会对后期的氮化处理、碳化处理等造成不良影响。污垢的工件表面对热处理质量有致命的影响。
例如，在氮化处理过程中对氮化质量及处理后产品表面外观要求高的工件对其前清洗的要求也比较高，要求表面干净、干燥无污垢杂质，这样才能确保氮化质量及氮化后表面外观。
发明人发现，将工件用碱液清洗、清水清洗能去除工件表面的脂类油渍。然后将工件置于碳氢清洗剂中洗涤，根据相似相溶原理，碳氢清洗剂能够溶解工件表面的烃、淬火油等残留物，使烃、淬火油溶解于碳氢清洗剂内，在小于1kPa的压力下干燥；压力小于1kPa，能够降低碳氢清洗剂蒸发时的温度，干燥温度不需要太高。
再对工件表面氧化处理。氧化处理去除残留的碳氢溶剂，且工件表面具有一层氧化膜，可以避免再次被污染。
此外，工件表面氧化处理后形成氧化膜能够对工件的后续处理(例如氮化处理、碳化处理)起到催化作用。
通过上述的工件清洗方法清洗工件能达到表面干净、干燥无污垢杂质的目的。
在本发明的一些实施例中，采用VCM水溶剂清洗机对工件碱洗以及水洗。VCM水溶剂清洗机对工件进行浸泡、碱洗、清洗，代替人工清洗，节约劳动力。
可以理解的是，在其他实施例中，碱洗也可以通过其他设备进行清洗或者人工清洗。
在本发明的一些实施例中，碱洗用的碱液的pH值为7-9；pH值为7-9范围内，能够兼顾油脂能被快速清洗的同时避免工件表面被碱液腐蚀。
碱液的主要成分可以包括硬脂酸钠、氨水等。
在本发明的一些实施例中，碱洗主要包括按重量份数计的以下组分：
脂肪醇聚氧乙烯醚5-8份、椰子油烷醇酰胺8-10份、油酸三乙醇胺2-4份、单乙醇胺8-10份、苯并三氮唑0.1-1份、EDTA二钠1-2份。
脂肪醇聚氧乙烯醚、椰子油烷醇酰胺、EDTA二钠(乙二胺四乙酸二钠)、单乙醇胺、苯并三氮唑相互协作可以有效地将工件表面的油脂溶解的同时，可以促进油脂水解。
进一步地，上述的酰胺、醇胺、醚以及EDTA二钠均易溶于水中，碱洗之后再通过水洗，碱液与油脂均被水带走，不再残留在工件表面。
承上所述，碱洗之后进行水洗，此处的水可以为去离子水，纯水或者蒸馏水等。水洗之后进行烘干。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述水洗步骤之后采用碳氢清洗剂洗涤之前还包括：烘干工件。
烘干工件表面的水渍，工件表面仍然还有烃、淬火油等残留，烘干可以使工件微热，熔化工件表面的烃、淬火油等有机物。
在本发明第一方面的一些实施例中，烘干温度为140℃-150℃，时间30-40分钟。
在140℃-150℃下烘干，将水渍去除，140℃-150℃下能将工件表面的油渍、淬火油等加热，使其熔化，加快其与碳氢溶剂的溶解速率。
进一步地，碱洗步骤中烘干步骤可以在回火炉中进行，将水洗后的工件置于温度为140℃-150℃的回火炉中保温30-40分钟，然后将工件与回火炉一起冷缺，避免工件晶型发生变化。
在本发明第一方面的一些实施例中，采用碳氢溶剂清洗机进行碳氢溶剂洗涤步骤。
碳氢溶剂清洗机(VCH)是集清洗、干燥为一体新型工业清洗设备，该设备拥有卓越的清洗力及干燥性，清洗***采用纯净的环保碳氢有机溶剂，对金属加工油及各种淬火油具有极佳的溶解性，溶剂不具有毒性，可实现批量、自动化、高清洁环保安全清洗，对盲孔零件具有很好的适用性和清洗效果，清洗机附带再生装置可以不断的将清洗后污液蒸馏回收，分离的污液集中存储排放，清洗机无任何污染物排放。
在本发明第一方面的一些实施例中，碳氢清洗剂包括碳原子数小为8-15烃类的一种或多种。
碳氢清洗剂选择碳原子数为8-15的烃类，在溶解淬火油、烃的同时，有利于后续去除碳氢清洗剂，避免碳氢清洗剂残留。此外，即便有残留，碳原子数为8-15的烃类在后续氧化步骤中可以在较低的温度下被燃烧去除，进而使工件表面更干净。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，碳氢清洗剂也可以选自芳香烃、卤代烃(四氯化碳、三氯乙烷等)等。
将工件置于碳氢清洗剂中洗涤之后，在小于1kPa的压力下干燥工件，在小于1kPa的压力下干燥，有利于碳氢清洗剂以及淬火油等快速挥发，将工件表面的碳氢清洗剂挥发。进一步地，在0.6-0.81kPa下干燥工件。
承上所述，碳氢溶剂洗涤步骤之后还包括氧化步骤，详细地，对工件表面氧化处理。
氧化处理去除残留的碳氢溶剂，且工件表面具有一层氧化膜，可以避免再次被污染，相应地，碳原子数为8-15的烃类也比较容易在氧化处理步骤中去除。
在本发明第一方面的一些实施例中，上述氧化步骤包括将工件于350℃-380℃氧化30-40分钟。
350℃-380℃范围内，工件不会发生塑性形变，且改温度下表层能被空气中氧气氧化，生成一层致密的氧化膜。
进一步地，将工件于350℃-380℃的退火炉中氧化30-40分钟然后将工件于退火炉中在350℃-380℃下保温30-40分钟，然后自然冷却。避免工件晶体发生变化。
本发明第二方面提供一种工件的加工方法，工件的加工方法包括本发明第一方面提供的工件清洗方法；以及对进行的工件清洗方法处理之后的工件进行氮化处理。
通过本发明第一方面提供的工件清洗方法，使工件表面的有机物被去除，再进行氮化处理，氧化步骤中形成的氧化膜也能够对氮化处理起到催化作用。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种工件清洗方法，工件清洗方法主要包括以下步骤：
将工件碱洗、水洗，然后采用碳氢清洗剂洗涤工件，于0.6kPa的压力下干燥；再将工件于380℃下氧化处理40分钟。
碱洗采用的溶液主要包括按重量份数计的以下组分：
脂肪醇聚氧乙烯醚5份、椰子油烷醇酰胺8份、油酸三乙醇胺2份、单乙醇胺8份、苯并三氮唑0.1份、水72份以及EDTA二钠1份。
碳氢清洗剂为苯。
实施例2
本实施例提供一种工件清洗方法，工件清洗方法主要包括以下步骤：
采用VCM水溶剂清洗机对工件进行碱洗以及水洗；
碱洗采用的溶液主要包括按重量份数计的以下组分：
脂肪醇聚氧乙烯醚8份、椰子油烷醇酰胺10份、油酸三乙醇胺4份、单乙醇胺10份、苯并三氮唑1份、水70份以及EDTA二钠2份。
将工件烘干，烘干的温度为140℃，时间30分钟。
将工件以及碳氢清洗剂置于碳氢溶剂清洗机中进行碳氢溶剂洗涤。
碳氢溶剂为碳原子数为8-10的异构烃的混合物。
将工件于350℃下氧化处理30分钟。
实施例3
本实施例提供一种工件清洗方法，工件清洗方法主要包括以下步骤：
采用VCM水溶剂清洗机对工件进行碱洗以及水洗；
碱洗采用的溶液主要包括按重量份数计的以下组分：
脂肪醇聚氧乙烯醚6份、椰子油烷醇酰胺9份、油酸三乙醇胺3份、单乙醇胺9份、苯并三氮唑0.5份、EDTA二钠1份以及水73份。
将工件烘干，烘干的温度为140℃，时间40分钟。
将工件以及碳氢清洗剂置于碳氢溶剂清洗机中进行碳氢溶剂洗涤。
碳氢溶剂为碳原子数为8-10的异构烃的混合物。
将工件于350℃下氧化处理30分钟。
观察实施例1-实施例3提供的方法清洗后的工件，工件表面没有油渍和油脂，清洁。采用白色棉布擦拭清洗后的工件表面，白色棉布表面没有污渍留下；说明实施例1-实施例3提供的工件清洗方法清洗后的工件表面清洁而且干净。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工件清洗方法，其特征在于，所述工件清洗方法主要包括：
将工件碱洗、水洗，然后采用碳氢清洗剂洗涤所述工件，于小于1kPa的压力下干燥；再对所述工件表面氧化处理。
2.根据权利要求1所述的工件清洗方法，其特征在于，碱洗采用的溶液主要包括按重量份数计的以下组分：
脂肪醇聚氧乙烯醚5-8份、椰子油烷醇酰胺8-10份、油酸三乙醇胺2-4份、单乙醇胺8-10份、苯并三氮唑0.1-1份以及EDTA二钠1-2份。
3.根据权利要求1所述的工件清洗方法，其特征在于，碱洗采用的溶液的pH为7-9。
4.根据权利要求1所述的工件清洗方法，其特征在于，所述碳氢清洗剂包括碳原子数为8-15烃类的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的工件清洗方法，其特征在于，对所述工件表面氧化处理的温度为350℃-380℃，时间为30-40分钟。
6.根据权利要求1所述的工件清洗方法，其特征在于，所述水洗步骤之后采用所述碳氢清洗剂洗涤之前还包括：烘干所述工件。
7.根据权利要求6所述的工件清洗方法，其特征在于，烘干所述工件的温度为140℃-150℃，时间30-40分钟。
8.根据权利要求1所述的工件清洗方法，其特征在于，
采用VCM水溶剂清洗机对所述工件进行碱洗以及水洗。
9.根据权利要求1所述的工件清洗方法，其特征在于，将所述工件以及所述碳氢清洗剂置于碳氢溶剂清洗机中进行所述碳氢溶剂洗涤步骤。
10.一种工件的加工方法，其特征在于，所述工件的加工方法包括权利要求1-9任一项所述的工件清洗方法；以及
对进行所述的工件清洗方法处理之后的工件进行氮化处理。
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