浙江至德鋼業有限公司對不銹(xiu)鋼零件進行氣體滲氮,首先需要清除鈍化膜,然后在爐中加入氯化銨,但往往造成排氣孔堵塞,需經常進行清理,而且氣體滲氮時間長,滲氮層淺,所以一些熱處理工廠對小型薄片不銹鋼零件往往采用液體軟滲氮,從而較好地解決了不銹鋼小零件的滲氮問題,而且滲氮時間大大縮短。


  液體軟(ruan)滲(shen)氮,最初是(shi)在熔融的(de)(de)氰鹽中(zhong)進行的(de)(de)。為了(le)提高鹽浴的(de)(de)活性,將干燥后的(de)(de)空氣(qi)或氧(yang)(yang)氣(qi)通(tong)入鹽浴中(zhong),這不但起攪拌作用,而(er)且還(huan)加速(su)(su)了(le)氰鹽的(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua),使其變成氰酸鹽,進而(er)分解出活性碳(tan)、氮原子,從而(er)加速(su)(su)滲(shen)氮過程。經570℃保(bao)溫1.5~2h處理(li)后,低碳(tan)鋼可以(yi)獲得0.046mm左右的(de)(de)滲(shen)層。


  因氰鹽具有劇毒,已經被禁止使用。為此,我國廣大熱處理科技工作者經過反復試驗,研究出原料無毒(尿素),而且無需向鹽浴中通入空氣的液體軟滲氮法,其配比的成分見表3-19。


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  根(gen)據所采用的(de)(de)設備、坩堝(guo)的(de)(de)容(rong)量及(ji)其(qi)熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)利用率(lv)(45%~50%),按(an)配方進(jin)行(xing)鹽(yan)(yan)(yan)浴的(de)(de)配制。先將尿(niao)(niao)素、碳(tan)酸(suan)鈉(na)、碳(tan)酸(suan)鉀和氯化(hua)(hua)鉀4種(zhong)鹽(yan)(yan)(yan)混(hun)合均勻,并(bing)把(ba)混(hun)合好的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)放在坩堝(guo)中,首先加入(ru)(ru)約1/3坩堝(guo)的(de)(de)混(hun)合鹽(yan)(yan)(yan),然后接通電源(yuan),開(kai)足功率(lv)進(jin)行(xing)熔(rong)化(hua)(hua)。熔(rong)化(hua)(hua)操(cao)(cao)作在450~500℃進(jin)行(xing)。全(quan)部(bu)熔(rong)化(hua)(hua)后再將溫度(du)升至滲氮(dan)溫度(du),取樣化(hua)(hua)驗(yan)。當熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)中的(de)(de)氰酸(suan)鹽(yan)(yan)(yan)含量為35%左右時,便(bian)可把(ba)工件放入(ru)(ru)鹽(yan)(yan)(yan)浴中滲氮(dan);當鹽(yan)(yan)(yan)浴中的(de)(de)氰酸(suan)鹽(yan)(yan)(yan)降至30%以(yi)下(xia)時,應(ying)(ying)補充尿(niao)(niao)素加以(yi)調整(zheng)。雖(sui)然以(yi)尿(niao)(niao)素為介質(zhi)的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)浴原料無毒,但反應(ying)(ying)產(chan)物(熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan))同樣具(ju)有毒性,因(yin)而在操(cao)(cao)作上應(ying)(ying)采取安(an)全(quan)措(cuo)施(shi)。


  在以尿素為主的鹽浴軟滲氮的基礎上,又研究出一種在500℃氮碳共滲的最佳配方比,即鹽浴的CNO(35±2)%(35±2)%(質量分數),CN-<0.5%(質量分數)。工作中無需通空氣攪拌,鹽浴無需空載陳化,可直接處理。


  該工(gong)藝與QPQ工(gong)藝、商業鹽J-2、TF-1工(gong)藝相同(tong)。氣門經(jing)低溫無毒鹽浴共滲(500℃×3h)和(he)(he)氧化復合處理(在160℃的(de)氧化劑中保溫20min)后(hou),其耐蝕性和(he)(he)外觀質量優異(yi),硬(ying)度均在50HRC以上,變形小。內燃機氣門500℃液(ye)體軟滲氮后(hou)的(de)測(ce)定結果見表3-20。







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