浙江至德鋼業有限公司對不銹(xiu)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,最初是在熔(rong)融(rong)的(de)(de)(de)氰(qing)鹽(yan)中進行(xing)的(de)(de)(de)。為(wei)了提高鹽(yan)浴的(de)(de)(de)活性,將(jiang)干燥后(hou)的(de)(de)(de)空氣(qi)或氧氣(qi)通入鹽(yan)浴中,這不(bu)但起攪(jiao)拌作用,而(er)且還加速(su)了氰(qing)鹽(yan)的(de)(de)(de)氧化,使其(qi)變成氰(qing)酸(suan)鹽(yan),進而(er)分解出活性碳、氮原子(zi),從而(er)加速(su)滲(shen)氮過程。經570℃保溫1.5~2h處理(li)后(hou),低碳鋼可以獲得0.046mm左右的(de)(de)(de)滲(shen)層(ceng)。
因氰鹽具有劇毒,已經被禁止使用。為此,我國廣大熱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(yong)(yong)的(de)(de)設備、坩堝(guo)(guo)的(de)(de)容量及其熔(rong)鹽(yan)(yan)的(de)(de)利(li)用(yong)(yong)率(45%~50%),按配方(fang)進行(xing)鹽(yan)(yan)浴(yu)的(de)(de)配制。先(xian)(xian)將尿素(su)、碳酸(suan)(suan)鈉(na)、碳酸(suan)(suan)鉀和氯(lv)化(hua)鉀4種鹽(yan)(yan)混合均勻(yun),并把混合好的(de)(de)鹽(yan)(yan)放(fang)在坩堝(guo)(guo)中,首先(xian)(xian)加入(ru)約1/3坩堝(guo)(guo)的(de)(de)混合鹽(yan)(yan),然后接通(tong)電源,開足功(gong)率進行(xing)熔(rong)化(hua)。熔(rong)化(hua)操作在450~500℃進行(xing)。全(quan)部熔(rong)化(hua)后再將溫(wen)度升至滲(shen)氮溫(wen)度,取樣化(hua)驗。當(dang)熔(rong)鹽(yan)(yan)中的(de)(de)氰(qing)(qing)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)含量為35%左(zuo)右時(shi)(shi),便可把工件(jian)放(fang)入(ru)鹽(yan)(yan)浴(yu)中滲(shen)氮;當(dang)鹽(yan)(yan)浴(yu)中的(de)(de)氰(qing)(qing)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)降至30%以下時(shi)(shi),應補充尿素(su)加以調整。雖(sui)然以尿素(su)為介質的(de)(de)鹽(yan)(yan)浴(yu)原料無毒,但(dan)反(fan)應產(chan)物(wu)(熔(rong)鹽(yan)(yan))同樣具有(you)毒性,因而(er)在操作上應采取安全(quan)措施。
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。
該工藝與(yu)QPQ工藝、商(shang)業鹽J-2、TF-1工藝相同。氣門經低溫無(wu)毒(du)鹽浴共滲(500℃×3h)和(he)氧化(hua)復(fu)合處理(在160℃的氧化(hua)劑中保溫20min)后(hou),其耐蝕性(xing)和(he)外觀質量優異,硬度均在50HRC以上(shang),變(bian)形小。內燃(ran)機(ji)氣門500℃液體軟(ruan)滲氮(dan)后(hou)的測(ce)定結果見表3-20。