[发明专利]一种经济型硼氮碳共渗渗剂

说明书

技术领域

本发明属于化学热处理技术领域，涉及一种化学热处理渗剂，特别涉及一种经济型硼氮碳共渗渗剂。 

背景技术

化学热处理渗剂主要用于对金属工件进行化学热处理时以改变其表面的化学成分和组织、达到改善工件性能的目的。当需要处理一些要求表面硬度高、耐磨、抗冲击、耐热的工件如轴、拉伸模具、冲剪模具、拔管内模等不允许磨损量大的工件及热锻模具、免烧砖模具、石油钻头、碾米机筛片、粉碎机锤片、离合片等允许较大磨损量的工件时，使用现有的技术处理后，一种结果是：由于渗硼层浅，一般仅为70-120微米，渗硼层与基体界线分明，表面易剥落，达不到所要求的性能；另一种结果是：即使达到了较深的深层和要求的寿命，但由于配制渗剂的原料稀缺、价格昂贵、热处理成本奇高，没有实用价值。 

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术热处理渗剂的上述缺点，而提供一种价格低廉、渗速快、渗层深度可控、表面硬度高而又过渡均匀的硼氮碳共渗渗剂。 

为实现土述目的，本发明采取下述技术方案： 

本发明所述的硼氮碳共渗渗剂，其特征在于：它是由原料硼砂、尿素、木炭(≥100目)、硅铁(≥100目)、稀土硅铁合金(≥100目)、氟硅酸钠、碳酸氢铵、黄土(≥100目)按照下述重量份数配制而成： 

硼砂：33份；尿素：7份；木炭：10份；硅铁：6份；稀土硅铁合金：4份；氟硅酸钠：14份；碳酸氢铵：4份；黄土：22份。 

将上述原料按其重量份数称取后放入搅拌机内搅拌，搅拌均云后随搅拌随洒入相当于上述原料总重量的25％的水，搅拌至湿度均匀时，用颗粒机做成粒度为3-4毫米的颗粒，晒干或晾干后于150℃烘干，从而制成便于使用的粒状硼氮碳共渗渗剂。为防吸潮，渗剂应装于套有塑料内袋的编织袋或其它容器内保存。 

将上述硼氮碳共渗渗剂装入渗箱，埋入欲热处理的工件，密封后入炉加热至860-940℃保温6-10小时，对于要求渗层浅的工件，可选用低温或短时渗，对于要求渗层深的工件，可选用高温或长时渗，出炉淬火或经正火后再淬火，即得到所需硬度或其它性能的工件。 

本发明的优点在于配制渗剂的原料来源广、价格低廉，该渗剂成本仅是其它渗剂成本的20％左右。本渗剂中含有的稀土元素和碳酸氢铵起到催渗作用，能够有效提高渗速和渗层深度。该渗剂可广泛应用于对碳钢，合金钢进行化学热处理，通过选用不同的加热温度和保温时间，可使渗硼层深度达到120-700微米，渗硼层为硬度高、与基体组织结合性好的FeB单相组织。由于氮、碳的渗速比硼的渗速快，氮、碳进入渗硼层下面的过渡层中，形成紧临渗硼层的氮碳共渗过渡 层，过渡层中氮的渗入量占80％左右，淬火后不仅增加过渡层的硬度，而且增加整个渗层厚度，明显降低了硬度梯度，有效避免渗硼层的剥落。采用该渗剂对如拉伸模具、冲剪模具、拔管内模、热锻模具、塑料模具、免烧砖及耐火砖模具、碾米机筛片、粉碎机锤片、石油钻头等要求表面硬度高、耐磨、承受冲击力大、较高温度下工作的工件等进行热处理取得的效果非常显著，性价比非常可观，具有极高的推广应用价值。