浙江至德鋼業有限公司對不(bu)銹鋼(gang)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。
液體軟滲(shen)氮,最(zui)初是在熔(rong)融(rong)的氰(qing)(qing)鹽中進行的。為了(le)(le)提高鹽浴的活(huo)(huo)性,將干燥后的空氣或氧(yang)氣通入鹽浴中,這(zhe)不但起(qi)攪拌作用,而且還加速了(le)(le)氰(qing)(qing)鹽的氧(yang)化,使其變成氰(qing)(qing)酸鹽,進而分解出活(huo)(huo)性碳(tan)、氮原子(zi),從而加速滲(shen)氮過(guo)程。經(jing)570℃保溫1.5~2h處理后,低(di)碳(tan)鋼可(ke)以獲得0.046mm左右(you)的滲(shen)層。
因氰鹽具有劇毒,已經被禁止使用。為此,我國廣大熱(re)處理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(gen)據所采用的(de)(de)設(she)備、坩堝的(de)(de)容量及其熔(rong)(rong)鹽(yan)的(de)(de)利(li)用率(45%~50%),按配方進行鹽(yan)浴的(de)(de)配制(zhi)。先將(jiang)尿(niao)素(su)、碳(tan)(tan)酸(suan)鈉、碳(tan)(tan)酸(suan)鉀和氯化鉀4種鹽(yan)混(hun)合(he)(he)均勻,并把混(hun)合(he)(he)好的(de)(de)鹽(yan)放在(zai)坩堝中(zhong)(zhong),首先加入(ru)(ru)約1/3坩堝的(de)(de)混(hun)合(he)(he)鹽(yan),然后接通電(dian)源,開足功率進行熔(rong)(rong)化。熔(rong)(rong)化操作在(zai)450~500℃進行。全部(bu)熔(rong)(rong)化后再將(jiang)溫度(du)升至(zhi)滲氮(dan)溫度(du),取樣化驗。當(dang)熔(rong)(rong)鹽(yan)中(zhong)(zhong)的(de)(de)氰酸(suan)鹽(yan)含量為(wei)35%左右時,便(bian)可把工件放入(ru)(ru)鹽(yan)浴中(zhong)(zhong)滲氮(dan);當(dang)鹽(yan)浴中(zhong)(zhong)的(de)(de)氰酸(suan)鹽(yan)降至(zhi)30%以(yi)下時,應補充尿(niao)素(su)加以(yi)調整(zheng)。雖(sui)然以(yi)尿(niao)素(su)為(wei)介質的(de)(de)鹽(yan)浴原料無(wu)毒(du),但反應產物(wu)(熔(rong)(rong)鹽(yan))同(tong)樣具有毒(du)性,因而在(zai)操作上應采取安全措施(shi)。
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(yi)與QPQ工(gong)藝(yi)、商(shang)業鹽(yan)J-2、TF-1工(gong)藝(yi)相同。氣(qi)門經低溫無(wu)毒(du)鹽(yan)浴共滲(500℃×3h)和氧(yang)(yang)化復合處理(在160℃的氧(yang)(yang)化劑(ji)中(zhong)保溫20min)后(hou),其耐蝕性和外觀質量優異(yi),硬度均在50HRC以上,變(bian)形小。內燃機氣(qi)門500℃液體(ti)軟滲氮后(hou)的測定結果見表3-20。