浙江至德鋼業有限公司對不銹鋼零件進行氣體滲氮,首先需要清除鈍化膜,然后在爐中加入氯化銨,但往往造成排氣孔堵塞,需經常進行清理,而且氣體滲氮時間長,滲氮層淺,所以一些熱處理工廠對小型薄片不銹鋼零件往往采用液體軟滲氮,從而較好地解決了不銹鋼小零件的滲氮問題,而且滲氮時間大大縮短。
液(ye)體軟滲氮(dan)(dan),最初是在(zai)熔融(rong)的(de)氰(qing)鹽(yan)中進行的(de)。為了(le)提高鹽(yan)浴的(de)活性,將(jiang)干(gan)燥后(hou)的(de)空氣或氧氣通入鹽(yan)浴中,這不但起攪(jiao)拌作用,而且還加(jia)速了(le)氰(qing)鹽(yan)的(de)氧化,使其變成氰(qing)酸(suan)鹽(yan),進而分解出活性碳(tan)、氮(dan)(dan)原子,從而加(jia)速滲氮(dan)(dan)過程。經(jing)570℃保(bao)溫(wen)1.5~2h處理后(hou),低(di)碳(tan)鋼可以獲得0.046mm左右的(de)滲層。
因氰鹽具有劇毒,已經被禁止使用。為此,我國廣大熱(re)處(chu)理(li)科技工作者經過反復試驗,研究出原料無毒(尿素),而且無需向鹽浴中通入空氣的液體軟滲氮法,其配比的成分見表3-19。
根據所采(cai)用的(de)(de)設備、坩堝(guo)的(de)(de)容量及(ji)其熔鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)利(li)用率(lv)(45%~50%),按配(pei)方進行(xing)(xing)鹽(yan)(yan)(yan)浴的(de)(de)配(pei)制。先將尿(niao)素(su)、碳(tan)酸鈉、碳(tan)酸鉀和氯化鉀4種鹽(yan)(yan)(yan)混(hun)合均勻,并把(ba)混(hun)合好的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)放(fang)在坩堝(guo)中(zhong),首(shou)先加入約(yue)1/3坩堝(guo)的(de)(de)混(hun)合鹽(yan)(yan)(yan),然后接通電源,開足功率(lv)進行(xing)(xing)熔化。熔化操作在450~500℃進行(xing)(xing)。全部(bu)熔化后再(zai)將溫(wen)度升至(zhi)滲(shen)氮溫(wen)度,取(qu)樣化驗。當熔鹽(yan)(yan)(yan)中(zhong)的(de)(de)氰酸鹽(yan)(yan)(yan)含量為(wei)35%左右時,便(bian)可(ke)把(ba)工件放(fang)入鹽(yan)(yan)(yan)浴中(zhong)滲(shen)氮;當鹽(yan)(yan)(yan)浴中(zhong)的(de)(de)氰酸鹽(yan)(yan)(yan)降(jiang)至(zhi)30%以下時,應(ying)(ying)補充尿(niao)素(su)加以調整。雖然以尿(niao)素(su)為(wei)介質的(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)浴原(yuan)料無毒(du),但反應(ying)(ying)產物(熔鹽(yan)(yan)(yan))同樣具有毒(du)性,因而在操作上應(ying)(ying)采(cai)取(qu)安全措(cuo)施。
在以尿素為主的鹽浴軟滲氮的基礎上,又研究出一種在500℃氮碳共滲的最佳配方比,即鹽浴的CNO(35±2)%(35±2)%(質量分數),CN-<0.5%(質量分數)。工作中無需通空氣攪拌,鹽浴無需空載陳化,可直接處理。
該工(gong)藝與QPQ工(gong)藝、商業鹽J-2、TF-1工(gong)藝相同。氣門經低(di)溫(wen)無毒鹽浴共滲(500℃×3h)和氧化復合處理(在(zai)160℃的(de)氧化劑中保溫(wen)20min)后,其(qi)耐蝕(shi)性和外(wai)觀質量優異,硬度均在(zai)50HRC以(yi)上,變形小(xiao)。內(nei)燃機(ji)氣門500℃液體軟(ruan)滲氮后的(de)測定(ding)結果見表3-20。