浙江至德鋼業有限公司對不銹鋼零件進行氣體滲氮,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(shi)在熔融的(de)氰鹽(yan)中進(jin)行的(de)。為(wei)了(le)提高鹽(yan)浴(yu)的(de)活性(xing),將干燥(zao)后的(de)空(kong)氣或氧氣通入(ru)鹽(yan)浴(yu)中,這不但起攪拌作(zuo)用,而且還加(jia)速了(le)氰鹽(yan)的(de)氧化(hua),使其變成氰酸鹽(yan),進(jin)而分解出活性(xing)碳、氮原子,從而加(jia)速滲(shen)氮過程。經570℃保溫1.5~2h處理后,低碳鋼可以獲得0.046mm左右(you)的(de)滲(shen)層。
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。

根據所采用的(de)設備、坩堝(guo)(guo)的(de)容量(liang)及其(qi)熔鹽(yan)的(de)利用率(45%~50%),按配(pei)方(fang)進行(xing)鹽(yan)浴的(de)配(pei)制。先將(jiang)尿素(su)、碳酸鈉、碳酸鉀和(he)氯(lv)化(hua)鉀4種鹽(yan)混合(he)均(jun)勻,并把混合(he)好的(de)鹽(yan)放在(zai)坩堝(guo)(guo)中(zhong),首先加(jia)入約1/3坩堝(guo)(guo)的(de)混合(he)鹽(yan),然(ran)后接通電(dian)源,開足功率進行(xing)熔化(hua)。熔化(hua)操作(zuo)(zuo)在(zai)450~500℃進行(xing)。全(quan)(quan)部熔化(hua)后再將(jiang)溫度升至(zhi)滲(shen)氮溫度,取(qu)樣(yang)化(hua)驗(yan)。當熔鹽(yan)中(zhong)的(de)氰(qing)酸鹽(yan)含量(liang)為35%左右時,便可把工件(jian)放入鹽(yan)浴中(zhong)滲(shen)氮;當鹽(yan)浴中(zhong)的(de)氰(qing)酸鹽(yan)降至(zhi)30%以(yi)(yi)下時,應(ying)(ying)補充尿素(su)加(jia)以(yi)(yi)調整。雖然(ran)以(yi)(yi)尿素(su)為介質的(de)鹽(yan)浴原料無(wu)毒,但反(fan)應(ying)(ying)產物(熔鹽(yan))同樣(yang)具有(you)毒性,因而在(zai)操作(zuo)(zuo)上應(ying)(ying)采取(qu)安全(quan)(quan)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。
該工藝(yi)(yi)(yi)與QPQ工藝(yi)(yi)(yi)、商業鹽(yan)(yan)J-2、TF-1工藝(yi)(yi)(yi)相同。氣(qi)門(men)經低溫無(wu)毒鹽(yan)(yan)浴共滲(500℃×3h)和氧化(hua)復合處理(在(zai)160℃的氧化(hua)劑中保溫20min)后,其(qi)耐蝕(shi)性和外觀質量優異,硬(ying)度(du)均在(zai)50HRC以上,變形小(xiao)。內燃機氣(qi)門(men)500℃液體(ti)軟滲氮后的測定(ding)結果見表3-20。



