一种铬硅铝三元共渗方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种铬硅铝三元共渗方法和设备。所涉及铬硅铝共渗剂的组成为铬铁合金粉、石英粉、卤化物催渗剂、铝粉、铝钒土熟料，其配比为（重量百分比）∶１．５～１５铬铁合金粉、２～５铝粉、０．５～６石英粉、０．２～３卤化物催渗剂、９５．８～７１底料。本发明专利技术渗剂配方合理且价廉易得，便于控制渗层厚度和铬硅铝含量。渗件表面光洁度好，耐蚀能力好且易于焊接加工。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属表面化学热处理方法。目前铝硅共渗方法较多，有些工艺不够完善，导致铝硅共渗质量不佳，限制了铝硅共渗钢的应用；如苏联一种碳钢铝硅其渗的渗剂成分为30％稀土元素，55％硅，8％铝和铁(余量)这种渗剂不但成本高，且渗剂各组分密度差异较大，不易混合均匀，难于保证渗层的铝硅含量和渗层的均匀性，加之铝硅共渗表面光洁度达不到要求，表面渗层形成铝铁合金且铁元素为活性铁，极易氧化，影响渗件的表面光洁度并造成渗件之间的焊接极为困难。本专利技术的目的即是克服现有金属表面共渗方法存在的不足，提出一种铬铝硅共渗方法，可保证渗件表面光洁度和渗层中铬铝硅含量及厚度的均匀性使渗件具有易于焊接加工的特点。本专利技术提出的铬硅铝共渗剂的组成为铬铁合金粉、石英粉、卤化物催渗剂、铝粉、铝钒土熟料。本专利技术铬硅铝三元共渗剂的配比(重量百分比)为1.5～15铬铁合金粉(φ0.04～0.5mm)、2～5铝粉(φ0.04～0.5mm)、0.5～6石英粉(φ0.04～0.5mm)、0.2～3卤化物催渗剂、95.8～71底料；其底料的配比(重量百分比)为5～20铬铁合金粉(φ0.04～0.5mm)、30～45铝粉(φ0.04～0.5mm)、5～15石英粉(φ0.04～0.5mm)、50～10铝钒土熟料。本专利技术的铬硅铝三元共渗剂中加入卤化物，其可为NH4Cl，作为催渗剂缩短铬硅铝三元共渗时间，提高生产效率。铬铁合金、铝粉均可以与铁锈作用，置换出铁锈中的铁，同时形成三氧化二铬和氧化铝。渗层中的铬含量达到一定程度，使渗件更易焊接，其表面耐蚀效果更好，同时保证表面光洁度。渗层中的石英粉提供渗硅成分，可节省大量的其它含硅元素。本专利技术铝钒土熟料在渗剂中占有较大比例，其作用主要是铬硅铝三元共渗剂底料成分，它的使用节约了大量的铬铁合金粉、铝粉、石英粉；铝钒土熟料资源丰富，价格低廉、加工方便，该组分可消除渗剂的结块现象。本专利技术渗件各组分密度相近，易混合均匀，使渗层厚度均匀，并保证了渗层的铬硅铝含量。本专利技术渗件表面光洁度较好，耐蚀能力高，渗件易于焊接加工。本专利技术工件在渗箱内的加热温度为800～1300℃，时间一般为3～16小时，然后冷却。主要根据所需铬硅铝渗层厚度而定。附图为本专利技术渗铬硅铝箱的结构示意图。其主要由箱体5、隔板2、箱盖3和隔板上的硬木4构成，在箱体5的上部设置隔板2，并在隔板上放置适量的硬木4，以便在高温下硬木和氧反应，形成CO2和CO气体，有效地防止渗剂的烧损和渗件高温氧化的作用。隔板上的空间可以容纳因填料在高温下的膨胀和渗剂的膨胀而产生的多余渗剂，避免了箱体可能被胀裂现象的发生。本专利技术共渗箱的隔板上开有孔1，其具有排气作用，使渗剂在加热过程中产生的气体从箱中顺利退出，避免憋压现象的发生。本专利技术铬硅铝共渗箱仅只需将箱盖放在渗箱上即可，从而解决了现有渗箱中需用高温粘接剂，高温粘土封闭(在箱盖处)且带来的渗氧现象。本专利技术实施例1、工件为6000×25×2.5毫米碳钢管，铬硅铝共渗剂配方重量百分比为6％铬铁合金粉，2.0％铝粉、3％石英粉、0.3％氯化铵、余量为底料，其中底料为15％铬铁合金粉、35％铝粉、15％石英粉、35％铝钒土熟料。渗铬硅铝温度900℃，时间5小时，渗层厚度0.12毫米，渗层铬含量13％、硅含量5％、铝含量15％，表面显银灰色、渗层光滑致密。2、工件为600×250×3毫米筛板、塔盘，铬硅铝三元共渗剂配方重量百分比为10％铬铁合金粉，4％铝粉、2.5％石英粉、0.2％氯化铵、余量为底料，其中底料为20％铬铁合金粉、40％铝粉、15％石英粉、25％铝钒土熟料。渗铬硅铝温度950℃，时间5小时，渗层厚度0.15毫米，渗层铬含量17％、硅含量5％、铝含量25％。权利要求1.一种铬硅铝三元共渗的方法，将工件置于渗箱内铬硅铝共渗剂中，加热进行铬硅铝共渗处理，加热温度为800～1300℃，时间为3～16小时，然后冷却，其特征在于铬硅铝共渗剂的组成为铬铁合金粉、石英粉、卤化物催渗剂、铝粉、铝钒土熟料；铬硅铝其渗剂的配比(重量百分比)为1.5～15铬铁合金粉(φ0.04～0.5mm)、2～5铝粉(φ0.04～0.5mm)、0.5～6石英粉(φ0.04～0.5mm)、0.2～3卤化物催渗剂、95.8～71底料；其底料配比(重量百分比)为5～20铬铁合金粉(φ0.04～0.5mm)、30～45(φ0.04～0.5mm)铝粉、5～15石英粉(φ0.04～0.5mm)、50～10铝钒土熟料。2.一种铬硅铝三元共渗的设备，其结构包括有箱体(5)、隔板(2)、箱盖(3)，其特征在于隔板(2)上部放置有适量的硬木(4)，使其在高温下和氧反应，形成CO2和CO气体。全文摘要本专利技术提供了一种铬硅铝三元共渗方法和设备。所涉及铬硅铝共渗剂的组成为铬铁合金粉、石英粉、卤化物催渗剂、铝粉、铝钒土熟料,其配比为(重量百分比):1.5～15铬铁合金粉、2～5铝粉、0.5～6石英粉、0.2～3卤化物催渗剂、95.8～71底料。本专利技术渗剂配方合理且价廉易得,便于控制渗层厚度和铬硅铝含量。渗件表面光洁度好,耐蚀能力好且易于焊接加工。文档编号C23C10/56GK1197124SQ9710278公开日1998年10月28日 申请日期1997年4月23日 优先权日1997年4月23日专利技术者阎铁伦, 李树槐, 马晓, 刘耐文, 金阁 申请人:马学正本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铬硅铝三元共渗的方法，将工件置于渗箱内铬硅铝共渗剂中，加热进行铬硅铝共渗处理，加热温度为８００～１３００℃，时间为３～１６小时，然后冷却，其特征在于：铬硅铝共渗剂的组成为：铬铁合金粉、石英粉、卤化物催渗剂、铝粉、铝钒土熟料；铬硅铝共渗剂的配比（重量百分比）为：１．５～１５铬铁合金粉（φ０．０４～０．５ｍｍ）、２～５铝粉（φ０．０４～０．５ｍｍ）、０．５～６石英粉（φ０．０４～０．５ｍｍ）、０．２～３卤化物催渗剂、９５．８～７１底料；其底料配比（重量百分比）为５～２０铬铁合金粉（φ０．０４～０．５ｍｍ）、３０～４５（φ０．０４～０．５ｍｍ）铝粉、５～１５石英粉（φ０．０４～０．５ｍｍ）、５０～１０铝钒土熟料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阎铁伦，李树槐，马晓，刘耐文，金阁，
申请(专利权)人：马学正，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]