[发明专利]铸铁制品用气体氮碳氧QPQ多元复合助渗剂及使用方法

说明书

本发明公开了一种铸铁制品用气体氮碳氧QPQ多元复合助渗剂及使用方法，以重量份计，包括以下组份：乙醇80－100份，活性炭粉6－10份，三乙醇胺10－20份，氧化稀土粉末2－5份，镍粉1－3份和分散剂1－2份。本发明通过提高氮在铸铁制品表面的附着力，以及加快渗氮速度，提高了铸铁制品吸氮能力，从而帮助多元复合渗剂达到最佳的共渗效果，铸铁制品的处理时间得到了明显缩短，减少时长可高至0.5h以上，降低了处理成本，克服了传统渗剂所存在的不足。

技术领域

本发明涉及晶体生长炉温场结构领域，特别涉及一种铸铁制品用气体氮碳氧QPQ多元复合助渗剂及使用方法。

背景技术

QPQ技术是一种盐浴氮碳共渗加盐浴氧化的金属表面复合化学热处理技术，QPQ技术能在很大程度上提高金属材料表面的耐磨性、抗蚀性和耐疲劳等性能。QPQ技术的发展历史，是从气体渗氮到氰盐渗氮，盐浴软氮化到气体软氮化，气体氮碳共渗到无公害盐浴复合处理。对于气体软氮化工艺来说，其实质是气体氮碳共渗，被用作气体软氮化法的原料种类主要有尿素、甲酰胺、氨气等，气体软氮化法不仅克服了氰盐渗氮法的缺点，在公害问题上得到了很大程度的改进，其氮化渗层的性能基本上和盐浴软氮化的渗层组织性能相当，但是，气体软氮化的产品质量会受到工艺过程不稳定，软氮化效果不容易控制等因素的影响，其应用受到了限制。例如，现有采用通氨滴醇的方式对多型腔的铸铁件表面作防腐防锈处理时，由于氨分解量难于控制，导致软氮化效果不容易控制，氮化层厚度不均匀，质量不可控，因此急需对现有技术进行改进。同时，多元复合共渗过程中，氮在铸铁制品表面的附着力直接关系到渗氮处理时间和效果，传统技术在共渗时，氮在铸铁制品表面的附着力并不理想，处理时间过长，处理成本较高。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种铸铁制品用气体氮碳氧QPQ多元复合助渗剂及使用方法，本发明通过提高氮在铸铁制品表面的附着力，以及加快渗氮速度，提高铸铁制品吸氮能力，从而帮助多元复合渗剂达到最佳的共渗效果，缩短处理时间，降低处理成本，克服了传统技术的不足。

本发明采用的技术方案如下：一种铸铁制品用气体氮碳氧QPQ多元复合助渗剂，其特征在于，以重量份计，包括以下组份：乙醇80－100份，活性炭粉6－10份，三乙醇胺10－20份，氧化稀土粉末2－5份，镍粉1－3份和分散剂1－2份。

本发明的多元复合助渗剂，活性炭粉的使用主要是为了吸附渗剂中的催化剂、缓蚀剂以及少量的氮，由此提高铸铁制品表面的氮含量，间接提高了氮在铸铁制品表面的附着力，从而为加快渗氮速度提供前提条件，并且，活性炭粉的使用还能在一定程度上防止铸铁制品表面氧化，有效避免渗层脆化的问题。镍粉的使用有助于提高渗氮速度，三乙醇胺作为氮源，氧化稀土粉末作为催化剂和促进剂，三乙醇胺和氧化稀土粉末有助于提高初始渗氮速度，同时为渗剂蒸汽提供吸附点，共同作用下，铸铁制品的处理时间得到了明显缩短，减少时长可高至0.5h以上，渗层厚度的均匀性良好，达到了多元复合渗剂共渗的最佳效果，满足了品质要求，克服了传统渗剂所存在的不足。

在本发明中，活性炭粉不宜过粗或过小，过粗则会导致铸铁制品表面出现渗氮层空白点，过小则会导致活性炭粉易团聚而分散性差，不利于形成厚度均匀的渗氮层，经过多次试验总结得到，所述活性炭粉的比表面积在150－200m²/g时，能够有效避免这些问题。

在本发明中，为了改善氧化稀土粉末的分散性，氧化稀土粉末为改性的超细氧化稀土，改性的超细氧化稀土由硅烷偶联剂在80℃下于去离子水中改性反应3h后制得。超细氧化稀土可以是氧化钇、氧化铈、氧化镧、氧化镨钕其中的一种或多种混合。

在本发明中，为了主要提高活性炭的分散性，所述分散剂为二氧化锡，二氧化锡的使用能够避免活性炭团聚现象的发生。

在本发明中，所述多元复合助渗剂用于配合多元复合滴渗剂使用，以重量份计，所述多元复合滴渗剂包括以下组份：乙醇80－100份，三乙醇胺30－40份，柠檬酸盐10－20份，氧化稀土粉末6－10份，其他助剂1－5份。