[其他]一種粉末法鋼件表面硬化處理工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101987000004600
• 申請(qǐng)日: 1987-07-01
• 公開（公告）號(hào): CN1005853B
• 公開（公告）日: 1989-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇美瑢;趙慶;張玉峰;齊樹敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油學(xué)院
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明為一種粉末法鋼件表面硬化處理工藝，它包括硼硅共滲、硼鉻共滲和硼釩共滲處理，經(jīng)該發(fā)明提出的共滲處理后，可使鋼件表面獲得滲層厚、硬度高、脆性小、耐磨性好、能承受較重載荷的表面硬化層。適用于既要求高耐磨性又要承受較重載荷的鋼件的表面處理，如石油牙輪鉆頭滑動(dòng)軸承的表面處理，也適用于刀具、模具和其他要求高耐磨性鋼件的表面處理，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)便，處理周期短。

本發(fā)明是一種在粉末滲劑中對(duì)碳鋼以及合金鋼件進(jìn)行表面硬化處理的工藝。

滲硼是一種廣為應(yīng)用的提高鋼件表面硬度和耐磨性的方法，按其滲入的方式。可分為固體即粉末，液體和氣體滲入三種。其中，粉末法因其設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)便、處理后工件易于清理，易于實(shí)現(xiàn)局部處理等優(yōu)點(diǎn)而受到普遍重視，并且，在粉末滲硼的基礎(chǔ)上又發(fā)展出了粉末硼硅共滲、粉末硼鉻共滲、粉末硼釩共滲等。共滲處理后的耐磨性比滲硼有了進(jìn)一步的提高。例如，對(duì)于粉末硼硅共滲，SU-718496提出了一種以B₄C（45～60%）為主要成分的粉末硼硅共滲劑，SU-977514A提出了一種以B₂O₃（10～40%）和硅鈣（40～50%）為主要成分的粉末硼硅共滲劑，SU-1129268A提出了一種以B₄C（45～55%）和硅粉為主要成分的粉末硼硅共滲劑。對(duì)于粉末硼鉻共滲，SU-863709提出了一種以B₄C（45～60%）為滲硼源的粉末硼鉻共滲劑，SU-865968提出了一種以C_rO₃為主要成分的粉末硼鉻共滲劑。上述粉末共滲劑共同的不足之處在于采用了較多價(jià)格昂貴的B₄C和價(jià)格相對(duì)較貴的其他物質(zhì)作為共滲劑的主要成分，因而經(jīng)濟(jì)性較差。另外，滲劑中較多的B₄C易使?jié)B層中出現(xiàn)F_eB，按公認(rèn)的觀點(diǎn)，F(xiàn)_eB的出現(xiàn)將增加滲層的脆性，降低其耐磨性，特別是在鋼件承受較重載荷時(shí)尤為如此。對(duì)于硼釩共滲，有人（金屬熱處理，1983年1期27～31頁）提出采用鹽浴硼釩共滲，但鹽浴法的勞動(dòng)條件較差，處理后殘鹽清洗麻煩，不適用于形狀復(fù)雜的零件。西德有人（金屬熱處理，1982年12期10頁）提出采用分步法粉末硼釩共滲，即先滲硼后再行滲釩，這種分步硼釩共滲處理周期長(zhǎng)、能源消耗大、工藝復(fù)雜、成本高。SU-1070207A提出了一種以HVO₃和L_aB₆、NH₄BF₄為主要成分的高合金鋼的粉末硼釩共滲劑，但此滲劑的應(yīng)用僅限于高合金鋼，適用范圍較窄，此外，所采用的HVO₃、L_aB₆都價(jià)格高，來源有限，這種滲劑是以滲釩為主，滲層較薄。

本發(fā)明的目的旨在提出一種工藝周期較短、操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)性好的粉末法鋼件表面硬化處理工藝，經(jīng)該工藝處理后的鋼件表面硬度高、耐磨性好、滲層有相當(dāng)?shù)暮穸龋掖嘈暂^小，適用于碳鋼以及合金鋼。

本發(fā)明的目的是按下述步驟實(shí)現(xiàn)的：

①首先對(duì)低碳鋼和低碳合金鋼件進(jìn)行滲碳，而高碳鋼則不需進(jìn)行滲碳，然后

②對(duì)處理件進(jìn)行淬火，隨后進(jìn)行低溫回火，然后

③對(duì)處理件進(jìn)行磨削，隨后

④對(duì)鋼件表面進(jìn)行共滲處理，共滲處理可采用本發(fā)明提出的粉末硼硅、硼鉻、硼釩共滲劑中的任一種進(jìn)行，隨后

⑤對(duì)共滲處理后的工件進(jìn)行淬火，隨及進(jìn)行低溫回火。

本發(fā)明提出的三種粉末共滲劑配方分別為：

1、粉末硼硅共滲劑，其成分為（重量百分?jǐn)?shù)）

Fe-B 45～55%

Fe-Si 15～20%

B₄C 16～20%

NH₄Cl 1～2%

硼砂 余量

滲劑的五種成分之和為100%。