金属表面盐浴氮碳共渗的方法技术

本发明专利技术公开了一种金属表面盐浴氮碳共渗的方法，包括以下步骤：①工件的清洗；②工件的装夹；③工件的预热；④氮碳共渗，将步骤③预热后的工件转移入盐浴炉内，将工件浸入盐浴中，在温度为535℃～585℃的盐浴中保留30～180分钟完成氮碳共渗；从处理第一批待渗工件开始，每12h～24h从盐浴炉中取盐样，测定盐浴中氰化物和氰酸根的浓度，当盐浴中氰化物的质量百分含量超过3wt%，向盐浴炉中加入含硫化合物降低氰化物含量，并向盐浴炉中添加再生盐；氮碳共渗完成后，将工件冷却，清洗，烘干浸油。本发明专利技术的金属表面盐浴氮碳共渗的方法在共渗过程中向盐浴组合物中添加含硫化合物，降低氰化物的含量并提高再生盐的再生能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属表面热处理的方法，具体涉及一种。
技术介绍
随着科技的不断进步，工件的服役条件变得越来越苛刻，因此对金属零件表面性能的要求越来越高。对于金属零件来说，耐磨、高强度、美观是金属零件表面的基本要求。氮碳共渗是同时向工件表面渗入氮元素和碳元素，而改变钢铁材料组织形态，因而也改变钢铁材料在静载荷和交变应力下的强度性能、摩擦性、成形性及耐腐蚀性。工件经氮碳共渗后，表面获得共渗组织。在所有工业领域中，应用氮碳共渗提高钢铁材料强度、抗磨性、抗咬合性能和抗腐蚀性能已在技术上获得广泛应用。·盐浴氮碳共渗也称液体氮碳共渗，是在含有活性氮原子和活性碳原子的熔盐液中完成氮和碳渗入工件表面的过程，具有设备简单、操作方便、渗速快、生产成本低等优点。早期的盐浴氮碳共渗所用的盐主要是含有氰化钠和氰化钾的氰盐，氰盐溶化后经过氧化产生氰酸盐，再由氰酸盐氧化或分解获取活性氮原子和活性碳原子。氰盐盐浴稳定性好，流动性也好，共渗质量稳定，但其毒性较大，现已很少使用。现有的盐浴氮碳共渗技术，其盐浴主要由尿素、碳酸盐(M2CO3)以及适量的稀土催化剂和氧化剂组成，其中尿素热分解产生、原子，主要发生如下各式所列的化学反应权利要求1.一种，其特征在于包括以下步骤 ①工件的清洗，将待渗工件表面的油污去除，干燥后待处理； ②工件的装夹，将步骤①得到的清洗干净的工件装于工装夹具上，保证工件待渗面不相互接触，将工件摆放均匀； ③工件的预热，将步骤②得到的装夹好工件的料具吊入预热炉中进行预热，控制预热炉内的温度在400°C 450°C之间，将工件保温30 60分钟，使得工件充分均匀地预热； ④氮碳共渗，将步骤③得到的预热后的工件转移入盐浴炉内，将工件浸入盐浴中，在温度为535°C 585°C的盐浴中保留30 180分钟完成氮碳共渗； 从处理第一批待渗工件开始，每12h 24h从盐浴炉中取盐样，测定盐浴中氰化物的浓度，当盐浴中氰化物的质量百分含量达到或超过3wt%时，则向盐浴炉中加入含硫化合物降低氰化物的质量百分含量至3wt%以下，所述含硫化合物为硫化钠、硫化钾、亚硫酸钠或亚硫酸钾中的一种； 从处理第一批待渗工件开始，每12h 24h从盐浴炉中取盐样，测定盐浴中CNO_的浓度，当盐浴中CNO-的质量百分含量低于设定值时，向盐浴炉内投加再生盐调整盐浴中CNO-的质量百分含量使其达到35% 38% ;所述设定值为33wt% 34wt% ； ⑤冷却，将步骤④得到的氮碳共渗后的工件出炉冷却； ⑥清洗，将步骤⑤得到的冷却后的共渗件用水清洗，去除工件表面残存的盐； ⑦烘干浸油，将步骤⑥得到的清洗后的工件烘干后，在热机油中浸泡，保证工件表面光亮，从而完成金属表面盐浴氮碳共渗。2.根据权利要求I所述的，其特征在于步骤④中，氮碳共渗时，用于氮碳共渗的盐浴的原料为混合盐，所述混合盐的组分及其质量百分含量如下(NH2)2CO 为 35% 45%, K2CO3 为 35% 45%, Na2CO3 为 10% 30% ;混合盐的熔点为 445。。 455°C，熔融态比重为I. 70 I. 75。3.根据权利要求2所述的，其特征在于步骤④中，氮碳共渗时，盐浴中CN0_的质量百分含量控制在33% 38%。4.根据权利要求I所述的，其特征在于步骤④中，氮碳共渗时，当盐浴中氰化物的浓度达到或超过3wt%而向盐浴炉内加入的含硫化合物的投加量为盐浴炉中盐浴质量的I X ΙΟ、 30X 10_2%。5.根据权利要求4所述的，其特征在于步骤④中，氮碳共渗时，当盐浴中氰化物的浓度达到或超过3wt%而向盐浴炉内加入的含硫化合物的投加量为盐浴炉中盐浴质量的2X 10_2% 20X 10_2%。6.根据权利要求5所述的，其特征在于步骤④中，氮碳共渗时，当盐浴中氰化物的浓度达到或超过3wt%而向盐浴炉内加入的含硫化合物的投加量为盐浴炉中盐浴质量的5X 10_2% 8X 10_2%。7.根据权利要求4至6之一所述的，其特征在于步骤④中，氮碳共渗时，向盐浴炉内加入的含硫化合物为硫化钾或硫化钠。8.根据权利要求I所述的，其特征在于步骤④中，所添加的再生盐为山东安丘亚星热处理材料有限公司生产的Z-2型再生盐或者是德国Degussa公司的Tenifer-TF-I工艺所用的REG-1再生盐。全文摘要本专利技术公开了一种，包括以下步骤①工件的清洗；②工件的装夹；③工件的预热；④氮碳共渗，将步骤③预热后的工件转移入盐浴炉内，将工件浸入盐浴中，在温度为535℃～585℃的盐浴中保留30～180分钟完成氮碳共渗；从处理第一批待渗工件开始，每12h～24h从盐浴炉中取盐样，测定盐浴中氰化物和氰酸根的浓度，当盐浴中氰化物的质量百分含量超过3wt%，向盐浴炉中加入含硫化合物降低氰化物含量，并向盐浴炉中添加再生盐；氮碳共渗完成后，将工件冷却，清洗，烘干浸油。本专利技术的在共渗过程中向盐浴组合物中添加含硫化合物，降低氰化物的含量并提高再生盐的再生能力。文档编号C23C8/54GK102899604SQ201210367520公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日专利技术者黄 俊, 徐宁 申请人:南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属表面盐浴氮碳共渗的方法，其特征在于包括以下步骤：①工件的清洗，将待渗工件表面的油污去除，干燥后待处理；②工件的装夹，将步骤①得到的清洗干净的工件装于工装夹具上，保证工件待渗面不相互接触，将工件摆放均匀；③工件的预热，将步骤②得到的装夹好工件的料具吊入预热炉中进行预热，控制预热炉内的温度在400℃～450℃之间，将工件保温30～60分钟，使得工件充分均匀地预热；④氮碳共渗，将步骤③得到的预热后的工件转移入盐浴炉内，将工件浸入盐浴中，在温度为535℃～585℃的盐浴中保留30～180分钟完成氮碳共渗；从处理第一批待渗工件开始，每12h？～24h从盐浴炉中取盐样，测定盐浴中氰化物的浓度，当盐浴中氰化物的质量百分含量达到或超过3wt%时，则向盐浴炉中加入含硫化合物降低氰化物的质量百分含量至3wt%以下，所述含硫化合物为硫化钠、硫化钾、亚硫酸钠或亚硫酸钾中的一种；从处理第一批待渗工件开始，每12h？～24h从盐浴炉中取盐样，测定盐浴中CNO？的浓度，当盐浴中CNO？的质量百分含量低于设定值时，向盐浴炉内投加再生盐调整盐浴中CNO？的质量百分含量使其达到35%～38%；所述设定值为33wt%～34wt%；⑤冷却，将步骤④得到的氮碳共渗后的工件出炉冷却；⑥清洗，将步骤⑤得到的冷却后的共渗件用水清洗，去除工件表面残存的盐；⑦烘干浸油，将步骤⑥得到的清洗后的工件烘干后，在热机油中浸泡，保证工件表面光亮，从而完成金属表面盐浴氮碳共渗。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄俊，徐宁，
申请(专利权)人：南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：