将底物扩散到基材中的改进方法技术

描述了将底物扩散到基材中的改进方法。通常，提供了将基材引入具有底物和催化剂的盐浴的方法。提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以降低所述基材的活化能，从而使所述底物能够容易地扩散到所述基材的表面中。然而，所述基材内的某些物质可能抑制所述底物扩散到所述基材的表面中。因此，还提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以促进浸出会抑制该底物扩散到该基材中的该选定物质。所浸出的物质基本被所述扩散的底物替代。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请要求2012年5月4日提交的美国临时专利申请系列号61/642，759，名称为“IMPROVED PROCESS FOR DIFFUSING A SUBSTRATE INTO A BASE MATERIAL”;2012年5月 4 日提交的美国临时专利申请系列号61/642，768，名称为“ MPROVED PROCESS FOR DIFFUSINGTITANIUM INTO A STAINLESS STEEL BASE MATERIAL” ；以及 2012 年 5 月 4 日提交的美国临时专利申请系列号 61/642，781，名称为 “PROCESS FOR POLISHING A STAINLESS STEELPRODUCT HAVING TITANIUM DIFFUSED THEREIN” 的权益；Phi1s Jongho Ko 和 BongsubSamuel Ko为专利技术人，它们的全部公开内容在此引入本文作为参考。
技术介绍
本申请通常涉及将底物扩散到基材中的方法和抛光所得产物的方法。在一个例子中，提供了将基材引入具有底物和催化剂的盐浴(salt bath)的方法。提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以降低所述基材的活化能，从而使所述底物能够扩散到所述基材的表面中。还提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以促进从所述基材浸出(Ieach)会抑制所述底物扩散到该基材中的选定物质。 美国专利号6，645，566描述了将钛和氮化物扩散到多种包括钢和钢合金、铝及铝合金、钛及钛合金在内的基材中的方法。美国专利号6，645, 566描述了多种通过操作方法本身来提高其中描述的方法的有效性的实施方式，而不是通过改变催化剂的量和提高处理温度达特定时间足以降低所述基材的活化能且促进从所述基材浸出选定物质。因此，本专利技术一个目的是通过改变处理步骤足以在处理时降低基材的活化能且促进从基材浸出选定物质来提高美国专利号6，645，566中描述的方法的有效性。 例如，如同时待决的美国专利申请号11/869，399所述，可改变所述钢或钢合金基材的成分，以提高如美国专利号6，645，566中描述的方法的有效性。例如，可向钢或钢合金基材加入钒和钴，以增强钛和氮化物向其中的扩散，但也可加入铬来抑制钛和氮化物扩散到所述基材中。因此，本专利技术一个目的是提供将底物(如钛)扩散到基材中的方法，促进浸出抑制该底物(如钛)扩散到该基材中的选定物质(如铬)。 然而，公知铬可提供如美国专利号7，896，981中描述的一些基材(如不锈钢)的耐腐蚀性。但是,钛也提供了耐腐蚀性及其他相对于铬改进的性质。因此,本专利技术一个目的是提供通过促进从基材浸出所需物质(如铬)使得该物质被从盐浴扩散的耐腐蚀性增强的底物(如钛)替代来将耐腐蚀性增强的底物(如钛)扩散到基材中的方法。 本专利技术的优选实施方式(包括其特征的组合)的这些及其他的理想效果根据下文描述将明显可知。然而，应理解方法或配置可以与要求保护的专利技术相适合，但不会实现所有这些理想效果，包括从下文描述搜集的那些。用所附的权利要求，而不是这些理想效果，来限定本专利技术主题。任一以及所有的效果都源自本专利技术的多项实施方式，本专利技术不必普遍具有。
技术实现思路
本申请通常涉及将底物扩散到基材中的方法。在一个实施方式中，提供了将基材引入具有底物和催化剂的盐浴的方法。提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以降低所述基材的活化能，从而使所述底物能够容易地扩散到所述基材的表面中。然而，所述基材内的某些物质可能抑制所述底物扩散到所述基材的表面中。因此，还提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以促进浸出会抑制该底物扩散到该基材中的该选定物质。所浸出的物质基本被所扩散的底物替代。 应理解本专利技术包括多个不同方面或特征，它们可单独应用和/或与其它方面或特征组合应用。因此，本
技术实现思路
并未很详尽地逐个介绍这些现在或可能会在所附权利要求中的方面或特征，而是代表性地综述了本专利技术的某些方面，来辅助理解后文更详尽的介绍。本专利技术的范围不限于后文所述的【具体实施方式】，而是在现在或随后提交的权利要求中予以限定。 【具体实施方式】 虽然本专利技术易于产生很多不同形式的且多种组合的实施方式，但是将专注于本文所述的本专利技术的几个实施方式，应当理解，这些实施方式视为本专利技术原理的举例，并且不意图限制本专利技术的广泛方面。 本专利技术通常涉及将底物扩散到基材中的方法。在一个实施方式中，提供了将基材引入具有底物和催化剂的盐浴的方法。提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以降低所述基材的活化能，从而使所述底物能够容易地扩散到所述基材的表面中。然而，所述基材内的某些物质可能抑制所述底物扩散到所述基材的表面中。因此，还提供选定量的催化剂及所需的盐浴温度，足以促进浸出这些物质。所浸出的物质基本被所扩散的底物替代。 具体地，使用加热的盐浴。碳酸钠和选自由氰酸钠和氰酸钾组成的组的盐，以约80至约85w/w%的量,在所述盐浴中与约15至约20w/w%的NaC02、NaC03或氯化钠共存。向该浴加入的是经催化的底物。虽然可以使用其他催化剂，但所述催化剂可以是呈已电解的底物的形式。催化剂的量为足以降低待处理的基材的活化能。并且，催化剂的该选定量促进从所述基材浸出选定物质。具体地，所述催化剂促进浸出会抑制所述底物扩散到所述基材中的选定物质。 将所述基材浸泡在具有经催化的底物的盐浴中。将所述盐浴的温度设于降低所述基材的活化能并促进所述底物扩散到所述基材中的值。较高的温度通常会促进降低所述基材的活化能并促进经催化的底物的扩散。另外，进一步选择所述盐浴温度以促进浸出会抑制该底物扩散到该基材中的该选定物质。为避免所述基材的任何变形或弯曲(warping),将所述基材浸泡在盐浴中相当短的时间。由于所述基材的活化能降低并且由于所述催化剂，盐浴中的所述底物和氮化物快速并容易地扩散到所述基材的表面中。选择盐浴中所述底物的浓度，从而在浸泡期间所述底物充分地替代从所述基材浸出的物质。 实施例1 在一个具体例子中，可处理300系列不锈钢基材。300系列不锈钢通常称为具有奥氏体(austensitic)性质的超低碳钢。通常，铬为不锈钢提供了其固有的耐腐蚀特性。然而，优选用钛替代所述基材的表面中的一些铬，这是因为钛通常提供作为具有很高的抗拉强度(或韧性)和优异的耐腐蚀性的、惯常为惰性的、轻重量的材料的改进特性。同时，铬通常抑制钛扩散到所述基材中。因此，优选使用促进从所述基材的表面浸出铬的方法将钛扩散到所述不锈钢基材中，从而使铬基本可以被扩散的钛替代。 在一个例子中，可对用于消费电子产品的300系列不锈钢箱体进行表面处理，以提高其硬度、抗拉强度和耐腐蚀性。提供加热的盐浴。碳酸钠和选自由氰酸钠和氰酸钾组成的组的盐，以约80至约85w/w%的量,在所述盐浴中与约15至约20w/w%的NaC02、NaC03或氯化钠共存。 向该浴加入的是电解钛。为了最佳地降低所述300系列不锈钢基材的活化能，促进从所述不锈钢基材浸出铬并促进钛扩散到所述不锈钢基材的表面中，优选向该浴加入约40微克至约60微克的电解钛，从而使所述盐浴中的电解钛浓度达到约0.005%至约0.010%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将底物和氮化物扩散到基材中的方法，包括：提供基材，所述基材具有至少一种抑制所述底物扩散到所述基材中的物质，提供包括碳酸钠和选自由氰酸钠和氰酸钾组成的组的盐的盐浴；将选定量的底物和选定量的催化剂分散在所述盐浴中，其中所述选定量的催化剂足以降低所述基材的活化能并促进浸出会抑制所述底物扩散到所述基材中的所述物质；将所述盐浴加热至足以降低所述基材的活化能并促进浸出会抑制所述底物扩散到所述基材中的所述物质的温度；以及将所述基材浸泡在所述盐浴中一段时间，该时间足以使所述底物扩散到所述基材中，以基本用所述底物替代所浸出的物质，同时避免所述基材变形或弯曲。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.04 US 61/642,781;2012.05.04 US 61/642,768;1.一种将底物和氮化物扩散到基材中的方法，包括: 提供基材，所述基材具有至少一种抑制所述底物扩散到所述基材中的物质， 提供包括碳酸钠和选自由氰酸钠和氰酸钾组成的组的盐的盐浴； 将选定量的底物和选定量的催化剂分散在所述盐浴中，其中所述选定量的催化剂足以降低所述基材的活化能并促进浸出会抑制所述底物扩散到所述基材中的所述物质； 将所述盐浴加热至足以降低所述基材的活化能并促进浸出会抑制所述底物扩散到所述基材中的所述物质的温度；以及 将所述基材浸泡在所述盐浴中一段时间，该时间足以使所述底物扩散到所述基材中，以基本用所述底物替代所浸出的物质，同时避免所述基材变形或弯曲。2.一种将钛和氮化物扩散到基材中的方法，包括: 提供基材，所述基材具有至少一种抑制钛扩散到所述基材中的物质， 提供包括碳酸钠和选自由氰酸钠和氰酸钾组成的组的盐的盐浴； 将选定量的由钛化合物电解形成的钛分散在所述盐浴中，其中所述选定量的电解钛足以降低所述基材的活化能并促进浸出会抑制所述钛扩散到所述基材中的所述物质； 将所述盐浴加热至足以降低所述基材的活化能并促进浸出会抑制所述钛扩散到所述基材中的所述物质的温度；以及 将所述基材浸泡在所述盐浴中一段时间，该时间足以使所述钛扩散到所述基材中，以基本用所述钛替代所浸出的物质，同时避免所述基材变形或弯曲。3.一种将钛和氮化物扩散到300系列不锈钢基材中的方法，包括: 提供具有抑制钛扩散到所述基材中的铬成分的300系列不锈钢基材， 提供包括碳酸钠和选自由氰酸钠和氰酸钾组成的组的盐的盐浴； 将约40微克至约60微克的电解钛分散在所述盐浴中，从而使所述盐浴中的电解钛浓度达到约0.005%到约0.010%，其中所述电解钛的量足以降低所述基材的活化能并促进浸出否则会抑制所述钛扩散到所述基材中的所述铬； 将所述盐浴加热至590°C以上的温度，该温度足以降低所述基材的活化能并促进浸出所述铬；以及 将所述300系列不锈钢基材浸泡在所述盐浴中约10到90分钟，以使所述钛扩散到所述300系列不锈钢基材中，以基本用所述钛替代所浸出的铬，同时避免所述300系列不锈钢基材变形或弯曲。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述浸泡温度为约600°C至约620°C。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述浸泡时间为约10分钟至约20分钟。6.一种将钛和氮化物扩散到400系列不锈钢基材中的方法，其包括: 提供具有抑制钛扩散到所述基材中的铬成分的400系列不锈钢基材，所述400系列不锈钢基材还具有选定芯部硬度； 提供包括碳酸钠和选自由氰酸钠和氰酸钾组成的组的盐的盐浴； 将约40微克至约60微克的电解钛分散在所述盐浴中，从而使所述盐浴中的电解钛浓度达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：菲洛斯·琼贺·高，邦苏布·塞缪尔·高，
申请(专利权)人：飞乐思表面处理新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG