一种制备超耐磨渗钒层的新型盐浴渗钒剂及其工艺制造技术

一种制备超耐磨渗钒层的新型盐浴渗钒剂及其工艺，其特征是所述的渗钒剂由氧化硼、氟化钠、五氧化二钒、氯化钡、碳化硼按一定质量百分比配制而成。渗钒工艺为将混合均匀后的原料倒入刚玉坩锅中，升温至1000℃温度，到温后保温15 min使渗剂融解均匀，然后降温至950℃，制得渗钒剂；将试样放入配备好的渗剂盐浴内，并使试样的主要工作面尽量保持与盐浴流动方向垂直，保温4h取出空冷，即在基材表面制得渗钒层。本发明专利技术制备的渗钒层表面硬度（2935‑3012HV）为基体硬度（400HV）的7.3‑7.5倍；渗层与基体的界面结合力为76N；摩擦系数仅为0.1属于超耐磨渗层。具有操作简单，综合性能优良的优点。

A new salt bath vanadium coating agent and its process for preparing ultra wear resistant vanadium coating

A new type of salt bath vanadium coating agent and process for preparing super wear-resistant vanadium nitride layer is characterized by that the vanadium permeating agent is made up of boron oxide, sodium fluoride, five oxide two vanadium, barium chloride and boron carbide according to a certain mass percentage. Vanadizing process was to be evenly mixed raw materials into corundum crucible, heating to 1000 degrees Celsius temperature, temperature to warm after 15 min melt infiltration agent evenly, and then cooled to 950 DEG C, prepared vanadizing agent; the samples were put into the well equipped with infiltration agent in the salt bath, and the main work of the sample surface try to keep the vertical and bath flow direction, remove the empty cold insulation of 4h, which is on the surface of the substrate prepared vanadized layer. The preparation method of the infiltration of surface hardness vanadium layer (2935 3012HV) as the matrix hardness (400HV) of the 7.3 7.5 times; the layer and substrate interface binding force is 76N; the friction coefficient is 0.1 which belongs to super wear-resistant layer. It has the advantages of simple operation and excellent comprehensive performance.

【技术实现步骤摘要】
一种制备超耐磨渗钒层的新型盐浴渗钒剂及其工艺
本专利技术涉及金属材料表面改性领域，尤其是一种模具钢表面TD盐浴渗钒剂及其工艺。具体地说是一种通过化学热扩散反应沉积的方法在42CrMo钢表面制备硬度大、超耐磨的渗钒层。
技术介绍
随着当前工业化进程迅速推进，制造行业对模具钢的性能提出了更高的要求。模具钢虽然本身具有很好的耐磨性和韧性，但是在实际工况中仍然因为磨损发生失效，因此有必要利用表面改性技术来提高它的硬度和耐磨性能。20世纪60年代以来，表面工程学蓬勃发展，为了满足日益快速发展的对材料表面特殊性能的高要求，现已开发了许多表面处理的新方法，其中日本丰田中央研究所研制出在硼砂浴中渗钒、渗铌、渗钮等元素法(ToyotaDiffusionCoatingProcess,简称TD法)。其原理是用扩散法，使钢表面形成所渗金属的碳化物、铬固溶体、硼化物等的渗层，主要应用于汽车、冶金等行业的模具制造和零部件上。TD技术是一种价格低廉，工艺稳定的表面强化技术，因而得到广大学者的推崇。VC涂层作为硬质耐磨涂层具有硬度高、摩擦系数低等优点，可以有效提高模具钢的耐磨性能。孔德军等人研究了Cr12MoV钢表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备超耐磨渗钒层的新型盐浴渗钒剂，其特征在于它是以氧化硼（B2O3）为基盐的盐浴硼钒剂，主要由氧化硼（B2O3）、氟化钠（NaF）、碳化硼（B4C）、氯化钡（BaCl2）、五氧化二钒（V2O5）组成；各组份的质量百分比分别为：氧化硼（B2O3）52‑53.3%、氟化钠（NaF）24‑26.7%、五氧化二钒（V2O5）10.2‑12.2%、氯化钡（BaCl2）5‑7%、碳化硼（B4C）4‑4.8%，各组份的质量百分比之和为100%。

【技术特征摘要】
1.一种制备超耐磨渗钒层的新型盐浴渗钒剂，其特征在于它是以氧化硼（B2O3）为基盐的盐浴硼钒剂，主要由氧化硼（B2O3）、氟化钠（NaF）、碳化硼（B4C）、氯化钡（BaCl2）、五氧化二钒（V2O5）组成；各组份的质量百分比分别为：氧化硼（B2O3）52-53.3%、氟化钠（NaF）24-26.7%、五氧化二钒（V2O5）10.2-12.2%、氯化钡（BaCl2）5-7%、碳化硼（B4C）4-4.8%，各组份的质量百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述的新型盐浴渗钒剂，其特征是B4C和V2O5的摩尔比为1.3。3.根据权利要求1所述的新型盐浴渗钒剂，其特征是所述B2O3为分析纯，其含量不小于90%；V2O5为分析纯，含量不小于99.5%；B4C含量不小于90%。4.一种制备超耐磨渗钒层的新型盐浴渗钒工艺，其特征在于它包括以下步骤：（1）按照权利要求1所述的新型盐渗钒剂的配方的质量百分比称量原料并机械混合均匀后放入坩埚中备用；（2）基体材料预处理：首先将原材...

【专利技术属性】
技术研发人员：许晓静，杨松，阮鸿雁，韩天，何志盛，牛田青，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32