[发明专利]一种可再生渗碳和氰化用的盐浴组合物及其再生剂

说明书

可再生盐浴渗碳和氰化属金属热处理技术，本发明是用化学热处理方法在钢件表面进行液体渗碳和碳氮二元共渗的可再生盐浴。

现有液体渗碳和氰化技术主要使用含氰化物盐浴，是著名的剧毒工艺之一。氰化物在运输、保管和操作使用时都很不安全，危害工人身体健康，严重污染环境，对生产中产生的含氰废盐、废水，还应进行破氰解毒处理。长期以来虽然国内外已开发研究了许多用于液体渗碳和氰化的无氰渗剂，如国内公知的“603”渗碳剂，但经试验研究和生产应用证明，尚无可完全取代含氰化物盐浴的理想渗剂和工艺，其主要缺点是：表面硬度低、渗层薄、盐浴消耗大、成分变化快、工艺不稳定、碳势控制困难或产生大量含氨有毒气体等。1983年西德Degussa公司开发成功渗碳盐浴无氰再生剂（西德专利DE3300488），在含氰化物的渗碳盐浴中，靠添加适量有机聚合物〔C₆H_xN_y〕_z，可使盐浴中的碳酸盐转变为氰化物，由此可维持或恢复盐浴的渗碳能力，通过这种再生处理可避免产生含氰化物废盐，减少环境污染，但该专利盐浴中仍含有约10%的氰化钠，其工艺属剧毒作业。

本发明的目的是采用可再生渗碳和氰化盐浴取代含剧毒氰化物盐浴对钢件进行渗碳和氰化处理。

本发明要点是在卤化盐中混入占盐浴组合物总重量5～60%的特效发泡剂-碳酸盐和氰酸盐，并用有机聚合物〔C₆H₃N₉〕n作渗碳盐浴的再生剂。在800～950℃的渗碳和氰化温度范围内，发泡剂可持续产生活性氮原子和一氧化碳气泡，盐浴呈沸腾态，将钢件置于沸腾盐浴中即可进行渗碳和碳氮二元共渗处理。由于在工艺过程中氰酸盐将不断消耗并转化为碳酸盐，盐浴渗碳和氰化能力亦相应衰减，这时添加适量〔C₆H₃N₉〕n再生剂，可使碳酸盐重新转变为氰酸盐，恢复盐浴活性。本发明这种施用发泡剂和再生剂的渗碳和氰化盐浴，可在活化-老化-活化的反复循环中使用，其主要成分为无毒物质，使用中没有废盐产生，对水源和空气亦无污染问题。由于盐浴呈沸腾态，熔盐被一氧化碳气泡搅动，盐浴碳势高、渗速快、渗层厚度均匀，同时通过观察气泡多少还可了解盐浴的工作状态，判断是否需要进行再生活化处理，使炉前操作直观可靠。除此之外，本发明同含氰化物盐浴渗碳和氰化工艺相比，还具有发泡剂和再生剂易于制备，经济效益高，在工业中易于推广使用等优点。