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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410730569.3(22)申请日 2014.12.05C23F 17/00(2006.01)C23C 8/32(2006.01)(71)申请人 衡阳风顺车桥有限公司地址 421001 湖南省衡阳市华新开发区长丰大道 18 号(72)发明人 刘登发 尤华胜(74)专利代理机构 衡阳市科航专利事务所 43101代理人 邹小强(54) 发明名称一种氨基气体软氮化工艺(57) 摘要一种氨基气体软氮化工艺，它包括钢制工件软氮化处理前的热处理过程、表面预处理过程、软氮化处理过程及软氮化后续处理过程，在热处理过程中采用的正火处理及调质处理，在。
2、软氮化过程中采用氨气、氮气、二氧化碳作为氮化介质，并合理控制各项软氮化工艺参数，氮化炉采用较低的升温和降温速率，并在软氮化过程结束时继续通入一定量的氮气，维持氮化炉的正压气氛，而且在氮化炉温度降至 200时立即进行水冷，直到钢制工件的表面温度达到室温，上述工艺使得本发明提供的氨基气体软氮化工艺具有提高钢制工件硬度、使硬度和渗层均匀性升高、渗层较深的优点。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页(10)申请公布号 CN 104498966 A(43)申请公布日 2015.04.08CN 104498966 A1/1 页21.一种氨基。
3、气体软氮化工艺，包括以下步骤 ：（1）将钢制工件放入加热炉中加热到 800进行正火，并保温两个小时，然后再将钢制工件进行调质处理，正火过程和调质过程保证在一定的 CO2 气氛中进行 ；（2）将进行调质后的钢制工件侵泡在浓硫酸和重铬酸钾的混合溶液中进行表面预处理，浸泡时间为 1 2 小时 ；（3）将表面预处理后的钢制工件再使用酒精进行简单的表面清洁处理后，放入氮化炉中进行软氮化处理，氮化介质为 NH3、N2、CO2，其中 NH3 的体积含量为 49% 52%，N2 的体积含量为 42% 45%，CO2 的体积含量为 3% 5%，氮化处理的温度为 550 565，氮化处理时间为 1.5 2.5 小。
4、时，NH3 的分解率控制在 55% 85% ；（4）软氮化处理结束后，停止氮化炉加热，并继续向氮化炉中通入一定量的 N2，维持氮化炉内的正压环境，待炉内温度降至 200左右时，用工具将钢制工件从氮化炉中取出，并立即放进冷水中，快速降温，钢制工件表面温度降至室温后，氮化处理过程即完成。2.根据权利要求 1 所述的氨基气体软氮化工艺，其特征在于 ：调质处理中选用的淬火温度为 80 100，保温时间 0.5 1 小时，淬火时选用的淬冷介质为硼砂的水溶液，硼砂溶液中硼砂的质量百分含量为 3 6%，回火温度为 550 650，保温 1 2.5 小时。3.根据权利要求 1 所述的氨基气体软氮化工艺，其特征。
5、在于 ：软氮化处理时所采用的氮化炉内至少分布有两个加热装置，加热装置对称放置。4.根据权利要求 1 或 3 所述的氨基气体软氮化工艺，其特征在于 ：软氮化处理时所采用的氮化炉的升温速率和降温速率均不大于 10 /min。权 利 要 求 书CN 104498966 A1/3 页3一种氨基气体软氮化工艺技术领域0001 本发明涉及一种软氮化工艺，特别是一种氨基气体软氮化工艺。背景技术0002 软氮化是一种以渗 N 为主，并兼有渗 C 的一个表面处理工艺，软氮化因具有处理温度低、时间短、工件变形小，不受钢种限制，能显著提高工件的疲劳强度、耐磨性和腐蚀性等优点，被广泛应用于模具、量具、刀具等耐磨工件的。
6、处理，而现有的软氮化工艺往往存在工件硬度偏低、硬度和渗层不均匀、渗层较浅等缺陷，因此需要寻求一种优化的软氮化工艺来尽量避免上述缺陷。发明内容0003 本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种氨基气体软氮化工艺，它具有提高钢制工件硬度、使硬度和渗层均匀性升高、渗层较深的优点。0004 本发明的技术方案是 ：一种氨基气体软氮化工艺，包括以下步骤 ：（1）将钢制工件放入加热炉中加热到 800进行正火，并保温两个小时，然后再将钢制工件进行调质处理，正火过程和调质过程保证在一定的 CO2 气氛中进行 ；（2）将进行调质后的钢制工件侵泡在浓硫酸和重铬酸钾的混合溶液中进行表面预处理，浸泡时间为 1 2。
7、 小时 ；（3）将表面预处理后的钢制工件再使用酒精进行简单的表面清洁处理后，放入氮化炉中进行软氮化处理，氮化介质为 NH3、N2、CO2，其中 NH3 的体积含量为 49% 52%，N2 的体积含量为 42% 45%，CO2 的体积含量为 3% 5%，氮化处理的温度为 550 565，氮化处理时间为 1.5 2.5 小时，NH3 的分解率控制在 55% 85% ；（4）软氮化处理结束后，停止氮化炉加热，并继续向氮化炉中通入一定量的 N2，维持氮化炉内的正压环境，待炉内温度降至 200左右时，用工具将钢制工件从氮化炉中取出，并立即放进冷水中，快速降温，钢制工件表面温度降至室温后，氮化处理过程即完。
8、成。0005 本发明进一步的技术方案是: 调质处理中选用的淬火温度为80100，保温时间0.51小时，淬火时选用的淬冷介质为硼砂的水溶液，硼砂溶液中硼砂的质量百分含量为 3 6%，回火温度为 550 650，保温 1 2.5 小时。0006 本发明再进一步的技术方案是 ：软氮化处理时所采用的氮化炉内至少分布有两个加热装置，加热装置对称放置。0007 本发明更进一步的技术方案是 ：软氮化处理时所采用的氮化炉的升温速率和降温速率均不大于 10 /min。0008 本发明与现有技术相比具有如下特点 ：（1）本发明在软氮化处理之前进行了正火及调质处理的热处理工艺，可使钢制构件的基体硬度增强，而且热处理。
9、过程是在二氧化碳的气氛中进行，可有效避免钢制工件的表面的表面脱碳现象 ；说 明 书CN 104498966 A2/3 页4（2）本发明在软氮化处理时采用较低的升温及降温速率，并选用多个加热装置的氮化炉，可使渗层均匀 ；（3）本发明在软氮化处理时采用 NH3、N2、CO2 为氮化介质，并合理的控制各氮化介质的体积含量及 NH3 的分解率、渗氮温度和渗氮时间，可保证渗氮层较深 ；（4）本发明在软氮化处理时继续通入 N2，保证氮化炉内的正压环境，并在氮化炉温度降低到 200左右时立即进行水冷，既保证了渗层的均匀性，又可有效减少钢制工件的变形量。具体实施方式0009 实施例 1：一种氨基气体软氮化工艺。
10、，包括以下步骤 ：（1）将钢制工件放入加热炉中加热到 800进行正火，并保温两个小时，然后再将钢制工件进行调质处理，正火过程和调质过程保证在一定的 CO2 气氛中进行 ；（2）将进行调质后的钢制工件侵泡在浓硫酸和重铬酸钾的混合溶液中进行表面预处理，浸泡时间为 1 小时 ；（3）将表面预处理后的钢制工件再使用酒精进行简单的表面清洁处理后，放入氮化炉中进行软氮化处理，氮化介质为 NH3、N2、CO2，其中 NH3 的体积含量为 51%，N2 的体积含量为44%，CO2 的体积含量为 5%，氮化处理的温度为 555，氮化处理时间为 1.5 小时，NH3 的分解率控制在 55% ；（4）软氮化处理结束。
11、后，停止氮化炉加热，并继续向氮化炉中通入一定量的 N2，维持氮化炉内的正压环境，待炉内温度降至 200时，用工具将钢制工件从氮化炉中取出，并立即放进冷水中，快速降温，钢制工件表面温度降至室温后，氮化处理过程即完成。0010 调质处理中选用的淬火温度为 80，保温时间 0.5 小时，淬火时选用的淬冷介质为硼砂的水溶液，硼砂溶液中硼砂的质量百分含量为3%，回火温度为550，保温1小时，此调质处理工艺可保证钢制工件的硬度、强度等性能较好。0011 软氮化处理时所采用的氮化炉内至少分布有两个加热装置，加热装置对称放置，确保氮化炉内的温度均匀。0012 软氮化处理时所采用的氮化炉的升温速率和降温速率为 。
12、10 /min，使氮化炉的升温速率和降温较缓慢。0013 实施例 2：一种氨基气体软氮化工艺，包括以下步骤 ：（1）将钢制工件放入加热炉中加热到 800进行正火，并保温两个小时，然后再将钢制工件进行调质处理，正火过程和调质过程保证在一定的 CO2 气氛中进行 ；（2）将进行调质后的钢制工件侵泡在浓硫酸和重铬酸钾的混合溶液中进行表面预处理，浸泡时间为 2 小时 ；（3）将表面预处理后的钢制工件再使用酒精进行简单的表面清洁处理后，放入氮化炉中进行软氮化处理，氮化介质为 NH3、N2、CO2，其中 NH3 的体积含量为 52%，N2 的体积含量为43%，CO2 的体积含量为 5%，氮化处理的温度为 。
13、600，氮化处理时间为 2 小时，NH3 的分解率控制在 70% ；说 明 书CN 104498966 A3/3 页5（4）软氮化处理结束后，停止氮化炉加热，并继续向氮化炉中通入一定量的 N2，维持氮化炉内的正压环境，待炉内温度降至 180时，用工具将钢制工件从氮化炉中取出，并立即放进冷水中，快速降温，钢制工件表面温度降至室温后，氮化处理过程即完成。0014 调质处理中选用的淬火温度为 100，保温时间 1 小时，淬火时选用的淬冷介质为硼砂的水溶液，硼砂溶液中硼砂的质量百分含量为6%，回火温度为600，保温2小时，此调质处理工艺可保证钢制工件的硬度、强度等性能较好。0015 软氮化处理时所采用。
14、的氮化炉内至少分布有两个加热装置，加热装置对称放置，确保氮化炉内的温度均匀。0016 软氮化处理时所采用的氮化炉的升温速率和降温速率均为 8 /min，使氮化炉的升温速率和降温较缓慢。0017 实施例 3：一种氨基气体软氮化工艺，包括以下步骤 ：（1）将钢制工件放入加热炉中加热到 800进行正火，并保温两个小时，然后再将钢制工件进行调质处理，正火过程和调质过程保证在一定的 CO2 气氛中进行 ；（2）将进行调质后的钢制工件侵泡在浓硫酸和重铬酸钾的混合溶液中进行表面预处理，浸泡时间为 1.5 小时 ；（3）将表面预处理后的钢制工件再使用酒精进行简单的表面清洁处理后，放入氮化炉中进行软氮化处理，氮。
15、化介质为 NH3、N2、CO2，其中 NH3 的体积含量为 50%，N2 的体积含量为45%，CO2 的体积含量为 5%，氮化处理的温度为 650，氮化处理时间为 2.5 小时，NH3 的分解率控制在 85% ；（4）软氮化处理结束后，停止氮化炉加热，并继续向氮化炉中通入一定量的 N2，维持氮化炉内的正压环境，待炉内温度降至 180时，用工具将钢制工件从氮化炉中取出，并立即放进冷水中，快速降温，钢制工件表面温度降至室温后，氮化处理过程即完成。0018 调质处理中选用的淬火温度为 90，保温时间 1 小时，淬火时选用的淬冷介质为硼砂的水溶液，硼砂溶液中硼砂的质量百分含量为4.5%，回火温度为650，保温2.5小时，此调质处理工艺可保证钢制工件的硬度、强度等性能较好。0019 软氮化处理时所采用的氮化炉内至少分布有两个加热装置，加热装置对称放置，确保氮化炉内的温度均匀。0020 软氮化处理时所采用的氮化炉的升温速率和降温速率均为 6 /min，使氮化炉的升温速率和降温较缓慢。说 明 书CN 104498966 A。