[发明专利]液体盐浴渗碳剂与盐浴配方及其配制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种渗碳剂，具体地说，涉及一种盐浴渗碳剂与盐浴配方及配制方法，属于化学热处理技术领域。

背景技术

化学热处理是通过改变金属和合金工件表层的化学成分、组织和性能的金属热处理。化学热处理主要有渗碳、渗氮以及碳氮共渗等，其中渗碳是最古老也是最常用的工艺方法之一。渗碳是一种通过碳或碳和氮的渗入使奥氏体钢制工件表面改变化学成分和组织结构的表面改性技术。经过渗碳处理的工件质量的好坏直接关系到机械产品的质量和使用寿命。渗碳件表面碳浓度低，将降低工件表面的疲劳强度；而表面碳含量过高，则易产生表面网状或块状碳化物，增大工件表面脆性。一般来说，渗碳件表层碳含量在0.8-1.0％之间时具有较好的表面综合机械性能，不仅具有高的硬度和耐磨性，而且心部能保持高的韧性，可承受冲击载荷，疲劳强度较高。因此，在进行渗碳化学热处理时，控制渗碳件表面碳浓度是很关键的，而控制渗碳件表面碳浓度，可以通过控制气氛碳势，控制工件表面的渗层深度来实现。由于工件渗层深度的控制难以准确把握，对于一般的技术人员来说，这一操作都是很困难的。

另外，欲得到满足要求的渗层深度，还可以通过选择适合的渗碳剂以及合理的工艺条件等来实现。为此，人们进行了多次试验与深入研究，取得了一定的成果。如专利号为8910121.9发明专利所公开的“一种复合渗碳剂”，该渗碳剂由互溶的煤油、醇和稀土元素按一定比例组成，适于井式气体渗碳炉的滴注式气体渗碳和真空离子渗碳，尤其适合于井式渗碳炉的可控气氛渗碳。随着化学热处理理论和工艺的逐步发展完善，现在井式渗碳炉的使用越来越少，即将退出历史的大舞台。为了满足现代工艺发展的需要，人们一直在积极地研究新型的渗碳剂，但到目前为止，还没有发现一种能够在各种材质的金属材料上使用的渗碳剂。

发明内容

本发明人在精心研究与多次试验的基础上，克服了上述现有技术之不足，其目的之一在于提供一种液体盐浴渗碳剂。

本发明的目的之二在于提供一种上述液体盐浴渗碳剂的盐浴配方。

本发明的目的之二在于提供一种上述盐浴配方的配制方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的。

一种液体盐浴渗碳剂，其主要组分及含量为：固定碳≥85％，灰份≤4％，水分≤8％，硫酸盐≤0.05％。

用于上述渗碳剂的盐浴配方，其主要组分及其配比为：氯化钠NaCl40-50％，氯化钾KCl30-40％，碳酸钠Na₂CO₃10-20％，渗碳剂添加剂量5-10％。

上述盐浴配方的配制方法分为以下几个步骤：

(1)先将基盐放入坩埚内熔化(其中基盐纯度≥98.5％)，升温至900℃±10℃，再分批加入上述液体渗碳剂，加毕后升温至930℃±10℃。

(2)用钢棒试渗10分钟，然后直接淬火至硬度达到HRA79以上。如若硬度不够，说明盐浴没有达到正常渗碳状态，应继续补充上述液体渗碳剂。

(3)渗碳过程中要经常补充上述渗碳剂。盐浴液面下降时应补充按比例配制好的基盐。盐浴表面必须保持结盖状态。盐浴中含碳量应保持在10％左右。

本发明所提供的液体盐浴渗碳剂具有成本低廉、渗剂无毒的特点，适用于各种材质的金属材料；该渗碳剂所用盐浴配方来源多样，成本较低，而且配制方法简便实用，易于操作，有利于普及应用。

具体实施方式

一种液体盐浴渗碳剂，其主要组分及含量为：固定碳≥85％，灰份≤4％，水分≤8％，硫酸盐≤0.05％。

用于上述渗碳剂的盐浴配方，其主要组分及其配比为：氯化钠NaCl40-50％，氯化钾KCl30-40％，碳酸钠Na₂CO₃10-20％，渗碳剂添加剂量5-10％。

上述盐浴配方的配制方法分为以下几个步骤：

1、先将基盐放入坩埚内熔化(其中基盐纯度≥98.5％)，升温至900℃±10℃，再分批加入上述液体渗碳剂，加毕后升温至930℃±10℃。

2、用钢棒试渗10分钟，然后直接淬火至硬度达到HRA79以上。如若硬度不够，说明盐浴没有达到正常渗碳状态，应继续补充上述液体渗碳剂。

3、渗碳过程中要经常补充上述渗碳剂。盐浴液面下降时应补充按比例配制好的基盐。盐浴表面必须保持结盖状态。盐浴中含碳量应保持在10％左右。