一种低碳合金钢件固体碳硼复合渗的表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种低碳合金钢件固体碳硼复合渗的表面处理方法，至少包括以下步骤：a、渗碳预处理和钢件清洁；b、渗碳处理；c、经过步骤b渗碳处理后，将渗碳用渗箱自电阻炉中取出，自然冷却至室温，取出经过渗碳处理后的低碳合金钢件；d、渗硼预处理和钢件清洁；e、渗硼处理；f、经过步骤e渗硼处理后，将渗硼用渗箱自电阻炉中取出，自然冷却至室温，取出经过渗硼处理后的低碳合金钢件；g、淬火处理；h、回火处理。本发明专利技术的有益效果是：先进行渗碳在进行渗硼可在低碳合金钢表面形成一个过渡层，使渗硼层与钢基体结合较好，不易于脱落。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及本专利技术具体涉及一种合金的表面处理方法，特别涉及一种低碳合金钢 件固体碳硼复合渗的表面处理方法。
技术介绍
低碳钢为碳含量低于0. 25%的碳素钢，合金钢是相对于碳钢而言，是在碳钢的基 础上，为了改善钢的一种或几种性能，向钢中加入一种或几种合金元素，加入的合金量超过 碳钢正常生产方法所具有的一般含量时，称这种钢为合金钢。 渗碳是一种化学热处理方法，渗碳材料多为低碳钢或低碳合金钢，具体方法是将 工件置入具有活性碳介质中，加热到900-950°C的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳 介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而提高表层碳含量，芯部仍保持原有成分。 渗硼也是一种化学热处理方法，方法与渗碳相类似。渗硼层具有优异的耐磨性、 较好的耐蚀性和抗高温氧化性。但是传统的渗硼方法存在一定缺陷，单独渗硼及表面硼层 淬火后，工件表面会产生的较大应力，虽然表面硬度高，但是渗硼层比较脆且容易从基体剥 落。 因此，一种能够使渗硼层牢固的固定在低碳合金钢件表面的低碳合金钢件固体碳 硼复合渗的表面处理方法成为解决问题的关键。
技术实现思路
本专利技术的一个目的提供，先进 行渗碳处理，再进行渗硼处理，可在低碳钢表面形成了一个过渡层，使渗硼层与钢基体结合 较好，不易于脱落。 本专利技术另一个专利技术目的在于提供一种低碳合金钢件固体碳硼复合渗的表面处理 方法，在淬火过程中使用淬火剂，保证淬透性的同时减小渗硼层脆性，从而进一步提高钢件 表面的抗腐蚀性。 为实现上述目的，本专利技术提供一种低碳合金钢件固体碳硼复合渗的表面处理方 法，包括以下步骤： a、对渗碳剂和渗碳用渗箱进行预处理；对低碳合金钢件的表面进行清洁； b、经过步骤a处理后，在渗碳用渗箱的底部装入渗碳剂，再将低碳合金钢件放入 渗碳用渗箱中，然后再次装入渗碳剂，使渗碳剂覆盖工件5~6mm;盖上渗碳用渗箱的上盖， 并将上盖密封；将渗碳用渗箱放入电阻炉内进行渗碳处理，压力0. 5~I. 5XIO5Pa,渗碳温 度为920~940°C，渗碳时间6~8h; c、经过步骤b渗碳处理后，将渗碳用渗箱自电阻炉中取出，自然冷却至室温，取出 经过渗碳处理后的低碳合金钢件； d、对渗硼剂和渗硼用渗箱进行预处理；对低碳合金钢件的表面进行清洁； e、经过步骤d处理后，在渗硼用渗箱底部倒入渗硼剂，再将清洗后的低碳合金钢 件放入渗硼用渗箱，然后再次装入渗硼剂，使渗硼剂覆盖工件5~6mm，上渗硼用渗箱上盖， 并将上盖密封，将渗硼用渗箱放入电阻炉内进行渗硼处理，压力0. 5~I. 5XIO5Pa,渗硼温 度为920~940°C，渗硼时间5~7h; f、经过步骤e渗硼处理后，将渗硼用渗箱自电阻炉中取出，自然冷却至室温，取出 经过渗硼处理后的低碳合金钢件； g、将经过步骤f?处理后的低碳合金钢件再次放入渗碳用渗箱中，加入步骤b中使 用过的渗碳剂，使渗碳剂覆盖工件5~6mm，盖上渗碳用渗箱的上盖，并用水加粘土将上盖 密封后放入电阻炉中进行加热至800~900°C，保温时间不少于30min，取出工件浸油冷 却； h、步骤g淬火结束后进行低温回火，回火温度为160~200°C，保温时间不低于3 小时。 优选的是，步骤g中所述油浴中加入了质量分数为5%的淬火剂。 优选的是，所述淬火剂由10份二烷基二硫代磷酸氧钼，10份硼酸铵，15份磺酸钙， 20份2, 4, 6-叔丁基对苯二酚，2份氟硅消泡剂和43份的丙烯醇组成。 优选的是，所述步骤a中将渗碳剂和渗碳用渗箱进行预处理的方法为，将渗碳剂 和渗碳用渗箱分别在190~210°C下，烘干2-4h。 优选的是，所述对低碳合金钢件的表面进行清洁的方法为，将低碳合金钢件置于 无水乙醇溶液中，超声10~30min。 优选的是，所述步骤d中对渗硼剂和渗硼用渗箱进行预处理的方法为，将渗硼剂 和渗硼用渗箱分别在190~210°C下，烘干2-4h。 优选的是，所述步骤b和步骤e中，将由水玻璃和耐火泥调制而成的水玻璃泥覆涂 到上盖边缘和渗箱内壁的结合面，进而将上盖密封。 优选的是，所述步骤b中渗碳温度为930°C，渗炭时间7h。优选的是，所述步骤e中渗硼温度为930°C，渗硼时间6h。 本专利技术的有益效果是：1、先进行渗碳在进行渗硼可在低碳钢表面形成了一个过渡 层，使渗硼层与钢基体结合较好，不易于脱落；2、在本方法保护的工艺范围内，能够获得良 好的渗碳渗硼效果，从而提高了钢件的硬度、耐磨性和耐蚀性；3、提高了工件表面的冲击韧 性；4、简化了渗碳和渗硼的工艺，对设备要求较低，进而节约了成本；5、使用淬火剂进行淬 火，在保证淬透性的同时能够减小渗硼层脆性，从而进一步提高钢件表面的抗腐蚀。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说 明书文字能够据以实施。 实施例1 -种低碳合金钢件固体碳硼复合渗的表面处理方法，包括以下步骤： a、渗碳剂和渗碳用渗箱分别在200°C下，烘干3h;将低碳合金钢件置于无水乙醇 溶液中，超声20min，清洁工件表面，去除油污； b、经过步骤a处理后，在渗碳用渗箱的底部装入渗碳剂，再将低碳合金钢件放入 渗碳用渗箱中，然后再次装入渗碳剂，使渗碳剂覆盖工件5mm;盖上渗碳用渗箱的上盖，并 用由水玻璃和耐火泥调制而成的水玻璃泥覆涂到上盖边缘和渗箱内壁的结合面，进而将上 盖密封；将渗碳用渗箱放入电阻炉内进行渗碳处理，压力I.OXIO5Pa,渗碳温度为930°C，渗 碳时间7h; c、经过步骤b渗碳处理后，将渗碳用渗箱自电阻炉中取出，自然冷却至室温，取出 经过渗碳处理后的低碳合金钢件； d、将渗硼剂和渗硼用渗箱分别在200°C下，烘干3h;将低碳合金钢件置于无水乙 醇溶液中，超声20min，清洁工件表面，去除油污； e、经过步骤d处理后，在渗硼用渗箱底部装入渗硼剂，再将清洗后的低碳合金钢 件放入渗硼用渗箱，然后再次装入渗硼剂，使渗硼剂覆盖工件6mm;盖上渗硼用渗箱上盖， 并用由水玻璃和耐火泥调制而成的水玻璃泥覆涂到上盖边缘和渗箱内壁的结合面，进而将 上盖密封，将渗硼用渗箱放入电阻炉内进行渗硼处理，压力I. 〇XIO5Pa,渗硼温度为930°C， 渗硼时间6h; f、经过步骤e渗硼处理后，将渗硼用渗箱自电阻炉中取出，自然冷却至室温，取出 经过渗硼处理后的低碳合金钢件； g、将经过步骤f?处理后的低碳合金钢件再次放入渗碳用渗箱中，加入步骤b中使 用过的渗碳剂，使渗碳剂覆盖工件5mm，盖上渗碳用渗箱的上盖，并用水加粘土将上盖密封 后放入电阻炉中进行加热至850°C，保温时间lh，保温结束后迅速将工件进行油浴冷却，在 油浴中加入了质量分数为5%的淬火剂，所述淬火剂由10份二烷基二硫代磷酸氧钼，10份 硼酸铵，15份磺酸钙，20份2, 4, 6-叔丁基对苯二酚，2份氟硅消泡剂和43份的丙烯醇组成； h、步骤g淬火结束后立即进行低温回火，回火温度为190°C，保温时间5小时。 实施例2 -种低碳合金钢件固体碳硼复合渗的表面处理方法，包括以下步骤： a、渗碳剂和渗碳用渗箱分别在190°C下，烘干4h;将低碳合金钢件置于无水乙醇 当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低碳合金钢件固体碳硼复合渗的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：a、对渗碳剂和渗碳用渗箱进行预处理；对低碳合金钢件的表面进行清洁；b、经过步骤a处理后，在渗碳用渗箱的底部倒入渗碳剂，再将低碳合金钢件放入渗碳用渗箱中，然后再次倒入渗碳剂，使渗碳剂覆盖工件5～6mm；盖上渗碳用渗箱的上盖，并将上盖密封；将渗碳用渗箱放入电阻炉内进行渗碳处理，压力0.5～1.5×105Pa，渗碳温度为920～940℃，渗碳时间6～8h；c、经过步骤b渗碳处理后，将渗碳用渗箱自电阻炉中取出，自然冷却至室温，取出经过渗碳处理后的低碳合金钢件；d、对渗硼剂和渗硼用渗箱进行预处理；对低碳合金钢件的表面进行清洁；e、经过步骤d处理后，在渗硼用渗箱底部倒入渗硼剂，再将清洗后的低碳合金钢件放入渗硼用渗箱，然后再次装入渗硼剂，使渗硼剂覆盖工件5～6mm，上渗硼用渗箱上盖，并将上盖密封，将渗硼用渗箱放入电阻炉内进行渗硼处理，压力0.5～1.5×105Pa，渗硼温度为920～940℃，渗硼时间5～7h；f、经过步骤e渗硼处理后，将渗硼用渗箱自电阻炉中取出，自然冷却至室温，取出经过渗硼处理后的低碳合金钢件；g、将经过步骤f处理后的低碳合金钢件再次放入渗碳用渗箱中，加入步骤b中使用过的渗碳剂，使渗碳剂覆盖工件5～6mm，盖上渗碳用渗箱的上盖，并用水加粘土将上盖密封后放入电阻炉中进行加热至800～900℃，保温时间不少于30min，迅速放入油浴中进行淬火；h、步骤g淬火结束后进行低温回火，回火温度为160～200℃，保温时间不低于3小时。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：商剑，张越，赵作福，刘亮，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21