[发明专利]低碳镍钼钢的三段式碳-氮-硼三元气体深层共渗方法

摘要

低碳镍钼钢的三段式碳‑氮‑硼三元气体深层共渗方法，将低碳镍钼钢分别置于渗碳炉并加入由煤油，无水甲醇、液态氨气、硼酸与氧化镧组成的共渗剂，利用化学热处理方法在氧化镧等催化剂作用下，采用三段式三元气体共渗工艺，最终得到表面细针状马氏体，氮化物及硼化物，大幅提高零件的硬度及耐磨性；本发明的方法成本低廉、工艺简单可控，为生产高强高耐磨的表面改性钻头提供技术支持，从而在精密机械加工、国防工业和石油钻探等领域有着广阔的应用前景。

主权项

1.低碳镍钼钢的三段式碳-氮-硼三元气体深层共渗方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备供硼剂，按重量百分比计，氧化镧稀土2～3％，碳化硼5～15％,氟硼酸钾15％，余量为碳化硅，均匀混合并粘结烘干成固态块状；此外，配制碳氮共渗液，共渗液按质量百分比计算，由50％的碳酰二胺、40％碳酸钠和10％的氯化钠组成；/n(2)将待处理的低碳镍钼钢钻头工件置于滴控渗碳炉内，加热至860℃，排气1小时；/n(3)采用三段共渗法进行气体三元深层共渗工艺/n3.1、第一阶段是以渗碳为主，在初始加热温度为860℃下保温2h后渗碳，其中甲醇40滴/分钟，煤油120-160滴/分钟，煤油硫含量<0.04％，炉压25-35mm汞柱，强渗期时间为5-8小时，扩散期为3-6小时,渗速为0.18-0.25mm/小时；/n3.2、第二阶段是在第一阶段渗碳基础上同时进行渗碳和渗硼，在炉内气氛中加入步骤一制备的固体供硼剂和质量分数40％的氟化钠进行碳硼共渗，加入量按：氟化钠30g/h、供硼剂40g/h的消耗放置，此外，还需滴入10％质量分数的硼酸，滴速为40滴/分；或在第一阶段每升甲醇混合液中加入50g-60g的硼酸溶液，控制硼酸的用量在0.83g/min-1g/min之间，碳硼共渗期为1h，然后在原来860℃基础上继续升温至920℃，保温10h；/n3.3、第三阶段是以渗碳和渗氮为主，从上述第二阶段920℃降温至870℃-880℃，保温6h，在第二阶段炉内气氛中通入步骤一制备的碳氮共渗液，滴入速度为4-6毫升/分钟，此外通入0.03m