钢铁表面的渗硼工艺.pdf

本发明属于钢铁材料表面化学热处理工艺。
    钢铁表面常常要进行表面化学热处理，以改善其表面物理化学性能，渗硼便是一种。现有常规的渗硼工艺，主要以Na2B4O7为基盐，再加上还原剂与催化剂渗硼，这种渗硼工艺，其工艺温度高（900～950℃），盐浴流动性差，硼化物形成速度慢，工件变形倾向大，不易清洗，设备使用寿命受到明显影响，且工件显微硬度梯度变化较陡，基体支承能力较弱。

    针对上述渗硼工艺存在的问题，本发明提出了在碳氮共渗基盐中渗硼的工艺，并给出了工艺配方。

    钢铁表面的碳氮共渗工艺和渗硼工艺，都是现有较为成熟地工艺。本发明的实质性特征就在于将碳氮共渗工艺和渗硼工艺结合起来，以碳氮共渗液为基盐，在此基盐中渗硼。渗硼工艺与现有常规工艺一样，只是将工艺温度控制在800～850℃进行，工艺配方如下：

    （NH2）2CO 14%

    Na2CO39%

    KCl  52～57%

    KBF47%

    SiC  10～15%

    本发明具有工艺温度低（850℃以下），盐浴流动性好，硼化物形成速度快，工件变形小，清洗容易，设备使用寿命长，能耗低，且在硼化物层下有较宽的碳氮共渗过渡层，显微硬度梯度变化缓，基体支承能力强（见附图）的优点，是一种以渗硼为主的硼-碳-氮三元共渗新工艺。

    附图是两种渗硼工艺显微硬度梯度曲线比较图

    图中  1.是B-C-N三元共渗工艺820℃  5小时。

    2.是常规固体渗硼工艺950℃  4.5小时。

    Hv-维氏硬度。材料：10钢

    D-渗层深度（μm）。