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(ye)體軟滲氮,最初是在(zai)熔(rong)融的(de)(de)(de)氰(qing)鹽中(zhong)進(jin)行的(de)(de)(de)。為(wei)了提高鹽浴的(de)(de)(de)活(huo)性(xing),將干燥后的(de)(de)(de)空氣或氧氣通(tong)入鹽浴中(zhong),這不但(dan)起攪拌作用,而且還加(jia)(jia)速(su)了氰(qing)鹽的(de)(de)(de)氧化(hua),使其變(bian)成(cheng)氰(qing)酸鹽,進(jin)而分解出活(huo)性(xing)碳、氮原(yuan)子,從而加(jia)(jia)速(su)滲氮過程(cheng)。經570℃保(bao)溫1.5~2h處理后,低碳鋼(gang)可(ke)以獲得0.046mm左右的(de)(de)(de)滲層。
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(suo)采(cai)用的(de)(de)(de)設備、坩(gan)堝的(de)(de)(de)容量及其熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)的(de)(de)(de)利用率(45%~50%),按(an)配(pei)方進(jin)行鹽(yan)(yan)(yan)浴的(de)(de)(de)配(pei)制。先將(jiang)尿(niao)素(su)、碳酸(suan)(suan)鈉、碳酸(suan)(suan)鉀和氯化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀4種鹽(yan)(yan)(yan)混(hun)合(he)均勻,并把混(hun)合(he)好的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)放在(zai)坩(gan)堝中,首(shou)先加(jia)入(ru)約1/3坩(gan)堝的(de)(de)(de)混(hun)合(he)鹽(yan)(yan)(yan),然(ran)后接通電源,開足功率進(jin)行熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)。熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)操作(zuo)在(zai)450~500℃進(jin)行。全(quan)部熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)(hua)后再將(jiang)溫度(du)升至滲(shen)氮(dan)溫度(du),取樣(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)驗。當(dang)熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan)中的(de)(de)(de)氰(qing)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)含量為(wei)35%左右時,便可(ke)把工件放入(ru)鹽(yan)(yan)(yan)浴中滲(shen)氮(dan);當(dang)鹽(yan)(yan)(yan)浴中的(de)(de)(de)氰(qing)酸(suan)(suan)鹽(yan)(yan)(yan)降至30%以(yi)(yi)下時,應(ying)補(bu)充尿(niao)素(su)加(jia)以(yi)(yi)調整。雖(sui)然(ran)以(yi)(yi)尿(niao)素(su)為(wei)介質(zhi)的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)(yan)浴原料(liao)無毒(du),但(dan)反應(ying)產(chan)物(熔(rong)(rong)(rong)(rong)鹽(yan)(yan)(yan))同樣(yang)具有(you)毒(du)性,因而在(zai)操作(zuo)上應(ying)采(cai)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(gong)(gong)藝與(yu)QPQ工(gong)(gong)藝、商業(ye)鹽(yan)J-2、TF-1工(gong)(gong)藝相同。氣(qi)門(men)經低(di)溫無毒鹽(yan)浴共滲(500℃×3h)和氧化(hua)復(fu)合處(chu)理(在(zai)160℃的(de)氧化(hua)劑中保溫20min)后,其耐蝕性和外觀(guan)質(zhi)量優異,硬度均在(zai)50HRC以上,變(bian)形小。內燃機氣(qi)門(men)500℃液(ye)體軟滲氮后的(de)測定結果見(jian)表3-20。



