[发明专利]一种用于低温盐浴渗氮的氮化盐

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于低温盐浴渗氮工艺处理的氮化盐。

背景技术

盐浴渗氮工艺处理技术也称作软氮化处理技术，利用氰酸根的分解而产生的活性氮原子渗入工件，在工件表面形成铁的化合物层和扩散层，从而提高铁基材料的耐磨性、耐腐蚀性以及抗疲劳强度。因此盐浴渗氮已被广泛应用于生产实践中。但是目前应用的盐浴渗氮处理技术存在以下缺点：渗氮基盐适用温度较高，一般在520~600℃之间，不适合低温处理。

发明内容

发明的目的是为了克服目前盐浴渗氮工艺过程中渗氮基盐适用温度较高，提供一种可对中低碳钢进行低温盐浴渗氮工艺处理的氮化盐。

本发明的目的是这样来实现的：一种用于低温盐浴渗氮的氮化盐，按重量百分比由如下成分组成：CO(NH₂)₂ 45%~55%，K₂CO₃ 5%~15%，Na₂CO₃ 3%~15%，Li₂CO₃ 3%~15%，NaCl 5%~15%，KCl 5%~15%。

本发明采用的技术方案是：优化了盐浴渗氮基盐的配方，添加了能提高盐活性的基础成分Li₂CO₃，降低了盐浴渗氮的氮化温度。在使用过程中本发明的反应原理：

原料熔化时的反应         2 CO(NH₂)₂ + CO₃^2- → 2CNO^- + 2NH₃↑+ H₂O↑+ CO₂↑

氰酸根分解提供活性氮原子 4CNO^- → CO₃^2- + 2CN^- + CO + 2[N]

氮化过程中的氮化反应     Fe + [N] → Fe₃N

氰根被氧化性成分氧化     CN^- + [O] → CNO^-

其中CO(NH₂)₂提供氰酸根离子；Li₂CO₃可提高氮化盐的活性和流动性，促进渗氮；而K₂CO₃、Na₂CO₃ 以及氯化盐的配合使用则可以有效降低氮化盐的熔点，拓宽氮化盐的适用温度范围。在工作状态下，氰酸根离子分解产生的活性氮原子渗入铁基材料表面，在材料表面形成坚硬致密的铁氮化合物。从而提高材料的耐磨性、耐蚀性以及抗疲劳强度。

按比例配料，然后将各组分混合，放入坩埚中在450℃熔化。熔化后即制得本发明一种用于低温盐浴渗氮的氮化盐。

本发明氮化盐中引入了活化成分，使盐在较低温度状态下能保持一定的氮势，从而将氮化盐的适用温度范围降低到450℃左右。以K55钢为例，用本发明的氮化盐来处理，可得到10μm以上的化合物层，处理过的工件耐磨耐腐蚀性能良好。

附图说明

图1为金相结果照片图。

具体实施方式

实施例1

本实施例1氮化盐按重量百分比由如下成分组成：CO(NH₂)₂ 55%，K₂CO₃ 12%，Na₂CO₃ 6%，Li₂CO₃ 6%，NaCl 10.5%，KCl 10.5%。本实施例1适用于450℃氮化工艺条件下使用，氮化盐浴环境稳定。K55钢氮化金相结果如图1所示。