[其他]液体法硼铝共渗工艺

说明书

本发明属于中、低碳钢或低碳合金钢机械零件表面化学热处理的液体法硼铝共渗新工艺。

现在，国内外一些人们对硼和一种或多种元素同时渗入机械零件表面的研究开始重视。因为硼铝共渗层比单一渗硼层具有较高的硬度、耐磨、耐腐、热硬性能，尤其是强韧性的配合很好，比单一渗硼层有很大的适用性，一九七八年Л.С.ЛЯКОВИЧ（亮后维奇）已荣获苏联专利委员会发明证书。Л.С.ЛЯКОВИЧ发明证书公布的硼铝共渗剂化学成分如下：

四硼酸钠Na₂B₄O₇62～68%重量比

氟化钡NaF8～12%重量比

铁铝合金其余

这种粉末混合硼铝共渗剂，据Л.С.ЛЯКОВИЧ介绍，具有很好的渗透能力和成本低等优点。但仍存在粉末混合硼铝共渗剂在共渗后的零件表面不够清洁，尤其在小孔、沟槽深处有渗剂粘结、堵塞现象，使共渗后的零件清洗困难，粘结的渗剂消耗多不便回收，成本偏高等缺点。故在生产中得不到广泛应用。

本发明选用了资源丰富价格低廉的化学元素配制成一种新的液体法硼铝共渗剂和清洗剂。化学成分如下：

液体硼铝共渗剂化学成分

硼砂（工业用）Na₂B₄O₇.10H₂O88～95%重量比最佳配比88%

铝粉（工业用）1.1～0.6mm粒度8～12%重量比最佳配比12%

清洗剂化学成分

食盐NaCl40～59%重量比最佳配比45%

氯化钡BaCl39～60%重量比最佳配比54.5%

铝粉（工业用）1.粒度0.5～1.5%重量比最佳配比0.5%

液体法硼铝共渗工艺过程，采用外热式电炉，先将工业用硼砂放入炉内不锈钢（1Cr18Ni9Ti）马费罐内，加热熔化至900℃左右，然后再加入1.1～0.6mm的适量铝粒，搅拌均匀，停留10～15分钟后，即可将被共渗的机械零件浸没在共渗剂中，在850～950℃（最佳温度为920±10℃）保温2～6小时后取出，置入800～880℃（最佳温度为850±10℃）熔盐清洗剂中，清洗1～2分钟水淬油冷低温200℃回火。

在硼铝共渗层表层含有3.27%铝共渗层中还有FeB、Fe₂B和（Fe₂Al）B₂复合化合物，心部为混合马氏体组织，共渗层与基层呈锯齿形结合。这种组织结构不仅有高的硬度、强度、抗腐耐磨和强韧性能等优点。

这种液体法硼铝共渗剂及专用清洗剂的研究成功，形成了一个比较完整的，适用于生产的液体法硼铝共渗新的化学热处理工艺。

本发明的工艺：资源丰富、价格低廉，具有渗速快、时间短、渗层厚、使用寿命长、清洗效果好、生产效率高等优点。

现将本发明与苏联亮后维奇（Л.С.ЛЯКОВИЧ）的发明技术指标对比如下下接表。

由此可见，本发明采用共渗温度低、保温时间短。共渗层尚能满足一般生产需要，这对节约电能、节约渗剂、保证零件心部质量等方面很有益处。