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(ti)軟(ruan)滲(shen)氮,最初(chu)是在熔融的(de)氰(qing)鹽(yan)(yan)中進行的(de)。為了提(ti)高(gao)鹽(yan)(yan)浴的(de)活(huo)性,將干燥后的(de)空氣(qi)或(huo)氧(yang)(yang)氣(qi)通入鹽(yan)(yan)浴中,這不但起(qi)攪拌作用,而且還加(jia)速了氰(qing)鹽(yan)(yan)的(de)氧(yang)(yang)化,使(shi)其(qi)變成氰(qing)酸鹽(yan)(yan),進而分解出(chu)活(huo)性碳、氮原子,從而加(jia)速滲(shen)氮過程。經(jing)570℃保溫1.5~2h處理后,低碳鋼可以(yi)獲得0.046mm左右的(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(re)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。


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  根據所采(cai)用的(de)(de)(de)設備、坩堝的(de)(de)(de)容(rong)量及其熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)利用率(45%~50%),按(an)配方進行(xing)鹽(yan)(yan)(yan)浴的(de)(de)(de)配制。先將尿(niao)素(su)、碳(tan)酸鈉、碳(tan)酸鉀(jia)和氯化(hua)(hua)鉀(jia)4種鹽(yan)(yan)(yan)混合(he)均勻,并把混合(he)好的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)放在坩堝中(zhong),首(shou)先加(jia)入(ru)約1/3坩堝的(de)(de)(de)混合(he)鹽(yan)(yan)(yan),然(ran)后(hou)接通(tong)電(dian)源,開(kai)足功率進行(xing)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)。熔(rong)(rong)化(hua)(hua)操作(zuo)在450~500℃進行(xing)。全部熔(rong)(rong)化(hua)(hua)后(hou)再將溫度升至滲(shen)氮(dan)(dan)溫度,取(qu)樣化(hua)(hua)驗。當熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)中(zhong)的(de)(de)(de)氰酸鹽(yan)(yan)(yan)含量為(wei)35%左(zuo)右時(shi),便可把工件放入(ru)鹽(yan)(yan)(yan)浴中(zhong)滲(shen)氮(dan)(dan);當鹽(yan)(yan)(yan)浴中(zhong)的(de)(de)(de)氰酸鹽(yan)(yan)(yan)降至30%以下時(shi),應補(bu)充尿(niao)素(su)加(jia)以調整(zheng)。雖然(ran)以尿(niao)素(su)為(wei)介(jie)質的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)浴原料無毒,但反應產物(熔(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan))同樣具(ju)有(you)毒性,因而在操作(zuo)上應采(cai)取(qu)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)、商業(ye)鹽J-2、TF-1工藝(yi)相同。氣(qi)(qi)門(men)經(jing)低溫無毒鹽浴共(gong)滲(500℃×3h)和氧化復合(he)處理(li)(在160℃的氧化劑中保溫20min)后(hou),其(qi)耐蝕性和外觀質量優異,硬度均(jun)在50HRC以(yi)上(shang),變形(xing)小。內燃機(ji)氣(qi)(qi)門(men)500℃液體軟滲氮后(hou)的測定結果見表(biao)3-20。







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