[其他]高温合金盐浴渗硼剂及其制备方法

说明书

本发明是关于高温合金进行化学热处理时所采用的渗硼剂及其制备方法。渗硼剂的组成（重量％）：电解铝４～１２％；氯化钠８～１５％；碳酸钠８～１５％；工业硼砂５８～８０％。渗硼剂的配制采用分步烘干，熔化，保持一定时间的方法。本发明适用于碳钢、合金钢特别是高温合金钢制成的大、中、小尺寸工件的渗硼处理。渗剂流动性好、腐蚀性小、易清洗、无公害、可重复使用２０－４０次、成本低、工件渗层质量好。

本发明是关于高温合金进行化学热处理时采用的渗剂及其制备方法，特别是高温合金盐浴渗硼剂及其制备方法。

众所周知，对碳钢、合金钢等金属件进行渗硼处理，可提高金属表面的硬度、耐磨性、疲劳强度以及抗腐蚀性。渗硼剂的成份及其制备方法对渗件质量、生产工艺、操作环境等都有较大的影响。工业上所使用的渗硼剂有固体粉末渗剂、膏剂、液体盐浴渗剂。目前常规液体渗硼剂存在着流动性差、腐蚀性大、难以清洗等问题，特别是在国内影响了它的广泛应用。国外渗硼剂一般均由供硼剂、还原剂、稀释剂和催渗剂组成，多数渗剂成份复杂，并以氟化物作为催渗剂，在渗硼工艺过程中产生BF3等毒性气体污染环境，影响操作者的健康。而常规盐浴渗硼剂或采用一次性混合法制备，或虽分步配制但缺少稳定化操作，或稳定化的方法欠佳。这样制得的渗剂纯度及稳定性差，腐蚀性较强，渗硼层的致密性差，易产生腐蚀麻点，渗层与基体的结合度较差，使用中易剥落。

本发明的目的是提供一种成份简单、不加催渗剂、易溶于水、适用范围广，特别是适用于高温合金的盐浴渗硼剂。

本发明的特点是在工业渗硼中较好地解决了常规液体渗硼剂存在着的上述问题，且可满足大、中、小尺寸工件及有内孔零件渗硼的需要。在制备方法上采用了将原料分步烘干、分部熔化、逐步稳定的工艺程序。由于渗硼的过程是一个氧化-还原的反应过程，而所采用的原料均为工业级产品，往往要夹带一些杂质而导致反应过程的复杂化，所以常规混合法常常由于杂质的存在降低了工件表面的渗层质量。

本发明尽量减少渗剂组份中杂质元素的交叉影响。促使渗剂成份均匀与稳定，克服了一般混合配制法中原料夹带的杂质对渗层质量的不良影响，从而提高了工件的渗硼质量。

使用本发明制备的渗硼剂可改善渗硼过程中的劳动条件，操作方便，工艺周期较短，在连续使用过程中只需补充正常消耗即可重复使用20～40炉而渗层质量仍符合要求。由于减去了催渗剂，生产过程中明显减少污染，且工业原料易得、成本低廉，具有显著的社会效益和经济效益。

本发明以工业级硼砂作为供硼剂，工业级氯化钠和碳酸钠作为稀释剂，以炼钢过程的脱氧剂-电解铝作为还原剂，其纯度大于或等于99.8%（重量），粒度为60～100目。渗硼剂组成（重量%）如下;

电解铝：4～12%

氯化钠：8～15%

碳酸钠：8～15%

工业硼砂：58～80%

本发明还可适用于碳钢、普通合金钢制件渗硼的要求。

本发明是先将工业硼砂在550～650℃条件下进行干燥，保持一定时间，然后在830～880℃条件下熔化，根据工业硼砂数量的多少保持〈＆＆〉的时间。一般来讲以每100公斤工业硼砂保持4～6小时为好。工业级氯化钠和碳酸钠混合均匀后在300～350℃干燥并保持一定时间，然后倒入工业硼砂中混合均匀升温至850～930℃，以每100公斤混合液保持4～6小时为好。电解铝在150～180℃干燥并保持适当时间，然后加入到工业硼砂和氯化钠、碳酸钠的混合液中混合均匀，即制得渗硼剂。在此制备方法中，工业硼砂、氯化钠和碳酸钠、电解铝干燥后的保持时间均以摊开后的层厚每25毫米1小时计算。

实施例1