[发明专利]三合一氮碳共渗气氮铁质炊具制造方法及应用

说明书

本申请提供了一种三合一氮碳共渗气氮铁质炊具制造方法，包括以下步骤：A)铁质炊具前处理；B)活化材料表面，温度达到300‑400，再通入氨气与二氧化碳，保温0.5小时，炉内压力为80‑110Pa；C氮碳共渗，温度达到510‑560℃，再通入氨气与二氧化碳，保温3.5小时，炉内压力为100‑130Pa，氨气与二氧化碳的体积比为10：1，氨气与二氧化碳的总供给量不少于每小时8m³；D氧化复合强化处理，温度达到520‑530℃的温度，向炉内通入蒸馏水、三乙醇胺和乙醇的混合液体，保温1.5小时，压力为100‑130Pa。以达到低温氮化，提高了产品的耐腐蚀性并延长炉子寿命的目的。

技术领域

本申请涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及三合一氮碳共渗气氮铁质炊具制造方法。

背景技术

碳氮共渗是以渗碳为主同时渗入氮的化学热处理工艺。它在一定程度上克服了渗氮层硬度虽高但渗层较浅，而渗碳层虽硬化深度大，但表面硬度较低的缺点。

应用较广泛的只有气体法和盐浴法。气体碳氮共渗介质是渗碳剂和渗氮剂的混合气，例如滴煤油(或乙醇、丙酮)、通氨；吸热或放热型气体中酌加高碳势富化气并通氨；三乙醇胺或溶入尿素的醇连续滴注。[C]、[N]原子的产生机制除与渗碳、渗氮相同外，还有共渗剂之间的合成和分解：

CO+NH3＝＝＝HCN+H2O

CH4+NH3＝＝＝HCN+3H2

2HCN＝＝＝2[C]+2[N]+H2

碳氮共渗并淬火、回火后的组织为含氮马氏体、碳氮化合物和残余奥氏体。深0.6～ 1.0mm的碳氮共渗层的强度、耐磨性与深1.0～1.5mm的渗碳层相当。为减少变形，中等载荷齿轮等可用低于870℃的碳氮共渗代替930℃进行的渗碳。

碳氮共渗是在模具零件表层同时渗入碳、氮的热处理过程。碳氮共渗温度较渗碳温度低，因而渗碳过程中奥氏体晶粒较细小，共渗后一般可直接淬火。

但是目前铁质炊具采用碳氮共渗的制造过程中依然存在着容易出现氢脆或变形严重的问题以及能耗过高的问题和氮化膜耐盐水腐蚀性能不佳问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种三合一氮碳共渗气氮铁质炊具制造方法，以达到低温氮化，提高了产品的耐腐蚀性并延长炉子寿命的目的。

本申请的目的是通过以下技术方案实现的：一种三合一氮碳共渗气氮铁质炊具制造方法，包括以下步骤：

A)铁质炊具前处理；

B)活化材料表面，提升炉内温度至300-400℃，再通入氨气与二氧化碳，保持炉内温度300-400℃持续0.4-0.6小时，同时保持炉内压力为80-110Pa；

C)氮碳共渗，提升炉内温度至510-560℃，再通入氨气与二氧化碳，保持炉内温度510-560℃持续3-5小时，同时保持炉内压力为100-130Pa，所述氨气与二氧化碳的体积比为10：1，所述氨气与二氧化碳的总供给量不少于每小时8m³；

D)氧化复合强化处理，降低炉内温度至520-530℃的温度，向炉内通入蒸馏水、三乙醇胺和乙醇的混合液体，保持炉内温度为520-530℃持续1-2小时，同时保持炉内压力为100-130Pa。

上述步骤A具体为SPCC材质经过拉伸或者旋压成型后，通过擦汽油去除锅体内外表面油污，上架进入氮化炉。

上架进入氮化炉前用5％盐酸进行酸洗10秒左右。

上述步骤B中所述氨气与二氧化碳的体积比为15：1。

上述步骤D中通入的蒸馏水、三乙醇胺和乙醇混合液体质量为12.5千克。

上述铁质炊具为铁锅。