[其他]一種粉末法鋼件表面硬化處理工藝

無效

• 申請號: 87104600
• 申請日: 1987-07-01
• 公開（公告）號: CN87104600A
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發明（設計）人: 蘇美瑢;趙慶;張玉峰;齊樹敏
• 申請（專利權）人: 西南石油學院
• 主分類號: C23C8/72
• 分類號: C23C8/72;C23C12/00
• 代理公司: 重慶大學專利事務所
• 代理人: 李解

本發明是一種在粉末滲劑中對碳鋼以及合金鋼件進行表面硬化處理的工藝。

滲硼是一種廣為應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，粉末法因其設備簡單、工藝簡便、處理后工件易于清理，易于實現局部處理等優點而受到普遍重視，并且，在粉末滲硼的基礎上又發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一步的提高。例如，對于粉末硼硅共滲，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CrO₃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格昂貴的B₄C和價格相對較貴的其他物質作為共滲劑的主要成分，因而經濟性較差。另外，滲劑中較多的B₄C易使滲層中出現FeB，按公認的觀點，FeB的出現將增加滲層的脆性，降低其耐磨性，特別是在鋼件承受較重載荷時尤為如此。對于硼釩共滲，有人（金屬熱處理，1983年1期27～31頁）提出采用鹽浴硼釩共滲，但鹽浴法的勞動條件較差，處理后殘鹽清洗麻煩，不適用于形狀復雜的零件。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、能源消耗大、工藝復雜、成本高。SU-1070207A提出了一種以HVO₃和LaB₆、NH₄BF₄為主要成分的高合金鋼的粉末硼釩共滲劑，但此滲劑的應用僅限于高合金鋼，適用范圍較窄，此外，所采用的HVO₃、LaB₆都價格高，來源有限，這種滲劑是以滲釩為主，滲層較薄。

本發明的目的旨在提出一種工藝周期較短、操作簡便、經濟性好的粉末法鋼件表面硬化處理工藝，經該工藝處理后的鋼件表面硬度高、耐磨性好、滲層有相當的厚度，且脆性較小，適用于碳鋼以及合金鋼。

本發明的目的是按下述步驟實現的：

①首先對低碳鋼和低碳合金鋼件進行滲碳，而高碳鋼則不需進行滲碳，然后

②對處理件進行淬火，隨后進行低溫回火，然后

③對處理件進行磨削，隨后

④對鋼件表面進行共滲處理，共滲處理可采用本發明提出的粉末硼硅、硼鉻、硼釩共滲劑中的任一種進行，隨后

⑤對共滲處理后的工件進行淬火，隨及進行低溫回火。

本發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（重量百分數）

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%。

2、粉末硼鉻共滲劑，其成分為（重量百分數）

Fe-B????15～25%

Fe-Cr????15～25%

KBF₄8～10%

NH₄Cl（或NH₄I） 2～3%

SiC????余量

滲劑的五種成分之和為100%。

3、粉末硼釩共滲劑，其成分為（重量百分數）

Fe-B????15～25%

Fe-V????15～25%

KBF₄8～10%

NH₄Cl 2～4%

SiC????余量

滲劑的五種成分之和為100%。

以下對本發明提出的處理工藝作進一步說明：