[发明专利]钛催化渗氮工艺

摘要

本发明涉及钛催化渗氮工艺，以钛为催化剂的工艺技术，用于黑色金属工件渗氮处理。它是先将碳素钢棒，通过水溶液电镀法或离子镀法获得钛的纯金属和钛的低价氧化物为催化剂的钛棒然后再镀锌。再将此钛棒在600℃以上时加入渗氮盐液中同时进行搅拌，1小时以上，使钛挥发进入盐液中使其达到0.5/万-4/万的浓度。氮化工件处理，氮化层深度增加到过去的数倍以上，表面硬度又提高了HV400～600，延长工件的使用寿命，实现了以普通碳素钢代替合金钢，降低生产成本，提高产品质量。

主权项

1、一种钛催化渗氮工艺，包括以下步骤：1)将碳素钢置于水溶电镀液中镀钛；所述的水溶电镀液的成份为：三氯化钛(15wt％) 5～50毫升/升酒石酸 5～150克/升柠檬酸 3～50克/升蔗糖 5～30克/升草酸 30～50克/升甘油 10～50克/升双氧水 50～100毫升/升往上述溶液中，再加入氢氧化钠5wt％或氢氧化钾5wt％或氢氧化铵调整为PH7.5～12后再加入明胶或阿拉伯树胶5～20克/升，作为分散剂，余量为水，作为先镀钛的溶液；在该溶液温度为10～40℃，时间为15～60分钟，电流密度为1～3.5安培/分米2，以石墨或海棉钛为阳极的条件下，将碳素钢棒用盐酸清洗之后水洗，水洗后放入电镀液中，作为载体，接负电极，镀钛，即成为钛棒；2)镀锌；在镀钛后立刻进行镀锌；3)渗氮：将镀锌后的钛棒取出后，放入渗氮炉的盐液中进行渗氮；所述的盐液为尿素30～50wt％，碳酸钾或碳酸钠25～35wt％，氯化钠或氯化钾25～35wt％；或者是以下盐液：氮源：尿素55～65wt％，碳源：碳酸钠或碳酸钾35～45wt％；所述的渗氮炉的炉内温度为600℃以上，渗氮的盐液需要不停的搅拌使钛加速挥发进入盐液中；保持60分钟以上，使钛的含量达到0.5/万～4/万(质量比)，这时将要渗氮的工件，经过清洗处理，经150～200℃预热后进行渗氮，时间为半小时～2小时，然后取出冷却放入含碱性及低浓度甲醛溶液的清洗水中，再以250℃进行1小时回火处理，即完成氮化。