專(zhuān)利名稱(chēng)：一種稀土催滲鹽浴抗蝕氮化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于鋼鐵零件和工具表面防銹蝕處理的方法，特別是一種利用稀土催滲鹽浴抗蝕氮化的方法。
以往鋼鐵零件和工具表面的防銹蝕處理，一般采用普通鹽浴抗蝕氮化，其方法是在普通鹽浴配方中通入氨氣。這種方法的設(shè)備復(fù)雜，投資大，處理后質(zhì)量差，降低了工件表面的粗糙度，金相組織不致密，滲層薄，滲透速度慢等不足。
本發(fā)明的目的是提供一種新的鹽浴配方及氮化的方法，使用本方法可對(duì)黑色金屬零件和工具表面生成一層大于0.025mm厚耐腐蝕化合物。
本發(fā)明公開(kāi)了一種新的鹽浴配方即稀土催滲抗蝕氮化鹽浴配方，及氮化的方法稀土催滲抗蝕氮化鹽浴由尿素(NH2)2CO，碳酸鈉(Na2CO3)，氯化鉀(KCl)，氫氧化鉀(KOH)及氯化混合稀土組成，它們的重量比為(NH2)2CO∶Na2CO3∶KCl∶KOH＝4∶3∶2∶1再加入2%的氯化混合稀土;用這種稀土催滲抗蝕鹽浴對(duì)黑色金屬零件或工具表面氮化的方法是先將需要氮化的零件或工具表面的油污清除干凈，再用鐵絲吊掛放入溫度為540～580℃的稀土催滲抗蝕氮化鹽浴器中，保溫催滲2～3小時(shí)，然后撈出冷卻清洗干凈，即算處理完畢。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、這種鹽浴配方中摻有氯化混合稀土，稀土在處理過(guò)程中起活化和催化作用，改善表層成分、組織結(jié)構(gòu)及鹽浴的性能，使擴(kuò)散激活能ED減小，擴(kuò)散速度增大;2、用這種鹽浴處理過(guò)的零件或工具表面，生成一層ε相，金相組織致密，改造了零件表面的抗蝕性和潤(rùn)滑性，抗咬合性和疲勞性能，尺寸變形小一般只在0.002～0.006mm間。3、本發(fā)明的操作方法簡(jiǎn)單，方便可靠，生產(chǎn)成本低。
下面進(jìn)一步介紹本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例將鹽浴溶液的最佳配比，按分子量為尿素∶碳酸鈉＝60∶40，鉀鹽與鈉鹽的比為1∶1，然后加入2%的氯化混合稀土，再將配好的鹽浴溶液放入坩鍋鹽浴爐內(nèi)，加熱至560℃，然后將EQ131汽車(chē)制動(dòng)泵殼體(HT200)和活塞(45號(hào)鋼)，表面的油污清洗干凈，用鐵絲吊掛放在稀土催滲抗蝕氮化鹽浴中，浸泡150分鐘，然后撈出清洗干凈，就成了成品。經(jīng)過(guò)這樣處理后的表面，測(cè)定分析的情況是1、滲速比未加稀土催滲的鹽浴提高10～13%。2、鹽浴穩(wěn)定性試驗(yàn)，連續(xù)試驗(yàn)100小時(shí)，溫度540～560℃，每2小時(shí)一爐，每爐放入低碳鋼試件半公斤，另放入不同材料的試樣，每爐取鹽浴化驗(yàn)一次，化驗(yàn)分析結(jié)果，在連續(xù)使用60小時(shí)后，氰酸鹽還可達(dá)30%，即在60小時(shí)之內(nèi)仍可使用。3、金相組織及滲層的測(cè)定在試樣表面均能形成18～25μ的化合物層和0.4～0.7的擴(kuò)散層(γ′+α)。4、硬度測(cè)量結(jié)果45號(hào)鋼和HT200鑄鐵表面硬度分別為517.5HV，811～925HV。5、制動(dòng)分泵殼體和分泵活塞經(jīng)處理前后尺寸測(cè)量變形情況制動(dòng)分泵殼體變形為0～+0.007分泵活塞變形僅為0～+0.005，均符合設(shè)計(jì)要求。6、對(duì)處理后的制動(dòng)分泵在國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口制動(dòng)液中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，在719、803、TCL等汽車(chē)制動(dòng)液中浸泡八個(gè)月，均未見(jiàn)表面有銹蝕現(xiàn)象。7、經(jīng)上述方法處理的EQ131、EQS6、EQS6/33輕型汽車(chē)和客車(chē)底盤(pán)的制動(dòng)分泵裝入試驗(yàn)樣車(chē)，在89年元月?？瞪铰吩囼?yàn)2000公里，春節(jié)停車(chē)15天，又經(jīng)海南1500公里道路試驗(yàn)，均未出現(xiàn)活塞卡死現(xiàn)象，經(jīng)拆化驗(yàn)也未發(fā)現(xiàn)任何銹蝕現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種用于黑色金屬零件和工具表面抗蝕氮化處理的稀土催滲鹽浴的配方，其特征在于鹽浴由尿素(NH2)2CO，碳酸鈉(Na2CO3)，氯化鉀(KCl)，氫氧化鉀(KOH)及氯化混合稀土組成，它們的重量比為(NH2)2CO∶Na2CO3∶KCl∶KOH=4∶3∶2∶1，再加入2%的氯化混合稀土。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土催滲鹽浴，其特征在于尿素尿素(NH2)2CO，碳酸鈉鹽(Na2CO3)的最佳原子量之比為60∶40，鈉鹽Na2CO3與鉀鹽KCl的最佳重量比為1∶1。
3.一種利用權(quán)利要求1或2所述的稀土催滲鹽浴進(jìn)行抗蝕氮化的方法，其特征在于將表面清洗干凈的鋼鐵零件或工具，放入540～580℃的稀土催滲鹽浴中，浸泡2～3小時(shí)，撈出清洗干凈就成成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗蝕氮化方法，其特征在于稀土催滲鹽浴的溫度最好是560℃，零件或工具浸泡的時(shí)間最好為150分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種稀土催滲鹽浴的配方及用這種鹽浴對(duì)鋼鐵零件或工具表面進(jìn)行抗蝕氮化的方法。本配方加有稀土元素，能在氮化處理過(guò)程中起活化和催化的作用，改善表層的成分、組織結(jié)構(gòu)及鹽浴性能，減少擴(kuò)散激活能，增大擴(kuò)散速度。經(jīng)此法處理的零件其表面生成一層致密抗蝕性強(qiáng)的ε相，提高了零件的抗蝕性能。汽車(chē)液壓制動(dòng)泵因易生銹卡死常造成重大車(chē)禍，用此法處理，經(jīng)三年使用后檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)任何銹蝕現(xiàn)象。此法簡(jiǎn)單可靠，成本低，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)C23C8/50GK1080331SQ9210697
公開(kāi)日1994年1月5日 申請(qǐng)日期1992年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月17日
發(fā)明者匡祿生, 陳一雄, 張振炳 申請(qǐng)人:湖南汽車(chē)車(chē)橋廠(chǎng)