A high hardness of alloying agent and temperature salt bath carburizing process of boron and vanadium in low permeability, which is characterized in that the alloying agent by boron oxide (B2O3) and sodium fluoride (NaF), five of two vanadium (V2O5) and barium chloride (BaCl2), boron carbide (B4C) composition, its process according to a certain percentage of the preparation of boronizing agent in box type resistance furnace. The surface of the workpiece is polished and cleaned and placed in a crucible containing salt bath agent. In the environment of 800~900 degrees C, 4H is kept for borovanadium co permeation. The workpiece was quenched by borovanadium co - permeation, and the residue was removed. The hardness of the permeation layer is high, the bonding force of the layer and the matrix is good, and the wear resistance is greatly improved. And the permeability layer with good quality and large thickness can be obtained under the low permeability temperature. It is good to overcome the disadvantages of high temperature and energy consumption of the traditional salt bath permeation agent.
【技术实现步骤摘要】
一种高硬度、低渗温盐浴硼钒共渗剂及共渗工艺
本专利技术涉及化学热处理领域,尤其是一种硼钒共渗剂的配方及共渗工艺,具体地说是一种通过化学热扩散反应沉积的方法,采用低渗温在合金模具钢(如42CrMo)表面制备高硬度及其他优异性能的硼钒共渗层。
技术介绍
合金模具钢由于其优异的综合性能广泛用于汽车零部件及模具制造。但在实际工作环境下,大部分的合金模具钢仍会因为过渡磨损发生失效,因此提高合金模具钢硬度和耐磨性能具有重要意义。表面工程学作为材料强化使用最广泛的一种方法,随着20世纪60年代以来蓬勃发展,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)。TD技术是一种价格低廉,工艺稳定的表面强化技术。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。渗硼具有厚渗层,红硬性好,耐摩擦磨损性,耐腐蚀性等优良性能,表面硬度虽然能达到1600HV但表面脆性高。而渗钒层具有超高硬度,表层组织致密,脆性低,但渗层厚度低。硼钒共渗层能够利用渗硼的大渗层,大大提高渗钒层的厚度,并且能把渗钒层的超高硬度性质扩展到渗硼组织中提高渗硼层的硬度,从而进一步的提高渗层的摩擦磨损性能。目前以硼砂为基盐的TD渗元素法在金属表面工程及热处理领域中已经得到了较广泛应用,但其存在着所渗元素种类少、被渗工件材质种类少、渗温高、渗层薄、盐浴粘度大、工件粘盐多清洗残盐困难、设备(坩埚等)腐蚀严重等问题,严重限制了应用。为了解决传统TD处理中存在的问题本专利技术提出了一 ...
【技术保护点】
一种高硬度、低渗温合金模具钢表面盐浴硼钒共渗剂,其特征在于它是以氧化硼(B2O3)为基盐的盐浴硼钒共渗剂,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;各成分的质量百分比分别为:氧化硼(B2O3)46.8%~51%、氟化钠(NaF)23.4%~26%、五氧化二钒(V2O5)9.2%~10%、氯化钡(BaCl2)4.6%~5%、碳化硼(B4C)8%~16%,各组份的质量百分比之和为100%。
【技术特征摘要】
1.一种高硬度、低渗温合金模具钢表面盐浴硼钒共渗剂,其特征在于它是以氧化硼(B2O3)为基盐的盐浴硼钒共渗剂,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;各成分的质量百分比分别为:氧化硼(B2O3)46.8%~51%、氟化钠(NaF)23.4%~26%、五氧化二钒(V2O5)9.2%~10%、氯化钡(BaCl2)4.6%~5%、碳化硼(B4C)8%~16%,各组份的质量百分比之和为100%。2.根据权利要求1所述的盐浴硼钒共渗剂,其特征是用B2O3取代传统的硼砂,因B2O3在高温条件下具有很好的溶解碱性金属氧化物的性质,且相比于硼砂,B2O3在反应中腐蚀性不强能制备出表面质量更好的渗层。3.根据权利要求1所述的盐浴硼钒共渗剂,其特征是所述B2O3为分析纯,其含量不小于90%;B4C为化学纯,其含量不小于99%;V2O5为分析纯,其含量不小于99.9%。4.一种合金模具钢表面盐浴硼钒共渗方法,其特征在于它包括以下步骤:(1)按照权利要求1所述的盐浴硼钒共渗剂的配比称...
【专利技术属性】
技术研发人员:许晓静,韩天,杨松,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
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