本发明属于金属表面强化，特别涉及一种微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法。
背景技术：
1、微米粒子锻击技术(简称：微锻)是在传统喷丸技术基础上发展而来的一种新型金属表面强化改性处理技术。该技术是以高速(200m/s以上)微粒子(粒径为20～200μm)流锻击敲打金属表面，瞬间使其表面粗晶变为细晶，一方面提高金属表面结构的致密性，另一方面形成有序金属纤维组织，最终可在20～40μm表面深度区域范围内获得组织结构的形变强化，致使被处理的金属工件在塑性、韧性、光洁度、抗腐蚀性以及疲劳强度等得到明显提高，并在谐波齿轮、弹簧等多个金属材料产品上得到了很好的应用。该技术随着微粒子流在金属表面锻击敲打的深度越深，这种强化作用效果就越好。就目前微锻工艺技术而言对于常规金属合金材料的工件可获得上述应有的强化效果，但是对于处理高硬度合金材料表面时，其强化作用的深度区域受到较大的限制，致使强化效果无法达到预期要求。
2、微波是一类频率介于300mhz和300ghz的电磁波，微波加热方法具有非接触式加热、选择性加热、快速加热及体积加热等特点。对于块状光滑金属而言，微波与其发生作用仅局限于金属表面，无法进行体积加热，表现为反射电磁波。同时金属作为良导体，在电磁场下存在明显趋肤效应，交变电磁场在金属表面感生出表面电场，产生的感应电流只分布在其表层，引起焦耳热。微波频率愈高，金属导电能力愈强，趋肤效应愈明显，趋肤深度亦愈小。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足而提供一种一级微锻粗化、微波辐照和二级微锻相互配合，实现材料硬度和疲劳寿命大幅提升，对不锈钢表面进行强化及形貌控制，在工件表面生成微米级凹坑，以提高不锈钢工件的硬度，优化零件的抗疲劳性能，并利用微波对于金属导体趋肤加热这一特点解决微粒子锻击高硬度合金的痛点，增大微粒子对于高硬度材料强化作用深度，大大延长了高硬度合金材料工件使用寿命的微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法。本发明的另一目的是提供一种只强化金属表面而金属内部不受影响，金属表面温度升高，表层金属变软变韧后，微粒子锻击后的强化作用区域和效果得到增加，同时金属内部保持原本的性质不变的微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法。
2、本发明的技术解决方案是所述微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
3、⑴用碱性溶液浸泡工件进行除油；
4、⑵水洗；
5、⑶一级微锻：用粒径100～200μm粒子进行微锻，形成5～20μm粗糙度；
6、⑷将一级微锻后的工件浸入到酸性清洗液中30s以除掉粉尘及氧化物；
7、⑸对工件进行去离子水冲洗，酒精冲洗，在80℃烘箱中烘干；
8、⑹将工件置于抽成真空或者充满惰性气体的微波腔体中，然后进行微波辐射；
9、⑺对工件表面进行二级微锻：用粒径20～100μm粒子进行微锻处理，实现对不锈钢表面进行强化及形貌控制，在工件表面生成微米级凹坑；
10、⑻将二级微锻处理后的工件酸洗30s以清除掉微粒子粉尘；
11、⑼去离子水冲洗，酒精冲洗，在80℃烘箱中烘干，打包待用。
12、作为优选：所述步骤⑴中的碱性除油是指将工件浸泡在碱性除油液中5～10分钟，50～90℃以去除工件表面的油污及手指印。
13、作为优选：所述步骤⑵中的水洗是指用去离子水冲洗10～30s。
14、作为优选：所述步骤⑶中的一级微锻是用120～160μm白刚玉粒子对工件表面进行微锻，在工件表面形成5～20μm粗糙度以增加表面对微波的吸收。
15、作为优选：所述步骤⑷中的酸性清洗液按重量份由以下组分组成：硫酸5份、盐酸5份、水90份构成，用于清除氧化皮、一级微锻产生的金属粉末和嵌在工件表面残留颗粒。
16、作为优选：所述步骤⑸中的烘干是指将工件在烘箱80～120℃中烘烤2～5分钟。
17、作为优选：所述步骤⑹中的微波频率是2.45ghz，辐射时间30～60s，辐射功率1000～3000w。
18、作为优选：所述步骤⑺中的二级微锻是指微粒子粒径在20～100μm之间，覆盖率为100％，微锻扫速20～5mm/s,微粒子射速200～350m/s，喷枪与工件表面之间成15～90°夹角。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果:
20、⑴本发明通过微波辐射加热和二级微锻相结合的方法，对不锈钢表面进行强化及形貌控制，在工件表面生成微米级凹坑，提高了不锈钢工件的硬度，优化了零件的疲劳性能。
21、⑵本发明利用微波对于金属导体趋肤加热这一特点，实现只对金属表面加热，而不对金属内部造成任何的热处理效果。如此以来，金属表面温度升高，表层金属变软变韧后，微粒子锻击后的强化作用区域和效果得到增加，同时金属内部保持原本的性质不变。总之，做到了只强化表面而内部不受影响。
22、⑶本发明的实验结果表明：只有一级微锻粗化、微波辐照和二级微锻相互配合才能实现材料硬度和疲劳寿命大幅提升。
1.一种微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特征在于，所述步骤⑴中的碱性除油是指将工件浸泡在碱性除油液中5～10分钟，50～90℃以去除工件表面的油污及手指印。
3.根据权利要求1所述微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特征在于，所述步骤⑵中的水洗是指用去离子水冲洗10～30s。
4.根据权利要求1所述微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特征在于，所述步骤⑶中的一级微锻是用120～160μm白刚玉粒子对工件表面进行微锻，在工件表面形成5～20μm粗糙度以增加表面对微波的吸收。
5.根据权利要求1所述微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特征在于，所述步骤⑷中的酸性清洗液按重量份由以下组分组成：硫酸5份、盐酸5份、水90份构成，用于清除氧化皮、一级微锻产生的金属粉末和嵌在工件表面残留颗粒。
6.根据权利要求1所述微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特征在于，所述步骤⑸中的烘干是指将工件在烘箱80～120℃中烘烤2～5分钟。
7.根据权利要求1所述微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特征在于，所述步骤⑹中的微波频率是2.45ghz，辐射时间30～60s，辐射功率1000～3000w。
8.根据权利要求1所述微波辅助微锻技术处理高硬度不锈钢表面的方法，其特征在于，所述步骤⑺中的二级微锻是指微粒子粒径在20～100μm之间，覆盖率为100％，微锻扫速20～5mm/s,微粒子射速200～350m/s，喷枪与工件表面之间成15～90°夹角。
