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)(shen)氮(dan),最初是(shi)在熔融的(de)(de)氰(qing)鹽(yan)中進行的(de)(de)。為了提高鹽(yan)浴(yu)的(de)(de)活性,將干燥后(hou)的(de)(de)空(kong)氣或氧(yang)(yang)氣通入鹽(yan)浴(yu)中,這不但(dan)起(qi)攪(jiao)拌作(zuo)用,而(er)且還加速了氰(qing)鹽(yan)的(de)(de)氧(yang)(yang)化,使其(qi)變成氰(qing)酸(suan)鹽(yan),進而(er)分解出(chu)活性碳(tan)(tan)、氮(dan)原子,從而(er)加速滲(shen)(shen)氮(dan)過(guo)程。經570℃保溫1.5~2h處(chu)理后(hou),低碳(tan)(tan)鋼可(ke)以獲得0.046mm左右(you)的(de)(de)滲(shen)(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(chu)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。
根據所采用(yong)的設備(bei)、坩(gan)堝(guo)的容量及其熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)的利用(yong)率(lv)(45%~50%),按(an)配方進行(xing)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)浴的配制。先將(jiang)尿(niao)素(su)(su)、碳酸鈉、碳酸鉀(jia)和氯(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)4種鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)混合均勻,并把混合好(hao)的鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)放(fang)在坩(gan)堝(guo)中(zhong)(zhong),首先加入約1/3坩(gan)堝(guo)的混合鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan),然后(hou)接通電源,開足功率(lv)進行(xing)熔(rong)化(hua)(hua)。熔(rong)化(hua)(hua)操作(zuo)在450~500℃進行(xing)。全部(bu)熔(rong)化(hua)(hua)后(hou)再(zai)將(jiang)溫度升至(zhi)滲氮溫度,取樣(yang)化(hua)(hua)驗。當熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)中(zhong)(zhong)的氰酸鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)含(han)量為(wei)35%左右(you)時,便(bian)可把工件(jian)放(fang)入鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)浴中(zhong)(zhong)滲氮;當鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)浴中(zhong)(zhong)的氰酸鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)降(jiang)至(zhi)30%以(yi)下(xia)時,應補充尿(niao)素(su)(su)加以(yi)調(diao)整。雖然以(yi)尿(niao)素(su)(su)為(wei)介質(zhi)的鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)浴原料(liao)無毒(du),但反應產物(wu)(熔(rong)鹽(yan)(yan)(yan)(yan)(yan))同樣(yang)具有毒(du)性,因(yin)而在操作(zuo)上應采取安全措施。
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(yi)與QPQ工藝(yi)、商(shang)業鹽(yan)J-2、TF-1工藝(yi)相同(tong)。氣門(men)經低溫無毒鹽(yan)浴(yu)共滲(shen)(500℃×3h)和氧化復合處(chu)理(在160℃的氧化劑(ji)中保(bao)溫20min)后,其(qi)耐蝕性和外觀質(zhi)量優異,硬(ying)度均在50HRC以上(shang),變形小(xiao)。內燃機氣門(men)500℃液體(ti)軟滲(shen)氮后的測定結果(guo)見表3-20。