[發(fā)明專利]金屬表面鹽浴氮化熱處理方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710156615.3
• 申請(qǐng)日: 2007-11-08
• 公開（公告）號(hào): CN101144148A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫國(guó)飛;李保明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孫國(guó)飛
• 主分類號(hào): C23C8/48
• 分類號(hào): C23C8/48;C23C8/10;C23C8/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務(wù)所
• 代理人: 戴曉翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金屬表面鹽浴氮化熱處理方法，屬金屬零件表面熱處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近幾年來(lái)，熱處理技術(shù)迅猛發(fā)展，各種金屬零件表面要求越來(lái)越高，對(duì)于任何金屬零件來(lái)說(shuō)，抗疲勞、耐磨、高強(qiáng)度、美觀是金屬零件表面的基本要求，現(xiàn)有金屬零件表面的熱處理主要為氣體氮化，其工藝流程為：1.清洗：零件表面清洗污物、油跡；2.裝夾：根據(jù)零件大小、形狀選擇相應(yīng)夾具；3.進(jìn)爐氮化：根據(jù)零件要求，選擇相應(yīng)的溫度、時(shí)間予以氮化；4.油冷：氮化后，用油冷卻。上述工藝普遍存在著時(shí)間長(zhǎng)、變形大、滲層變形不穩(wěn)定等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種工藝合理，能縮短金屬表面熱處理時(shí)間，降低產(chǎn)品變形性和處理成本的金屬表面鹽浴氮化熱處理方法。

本發(fā)明為金屬表面鹽浴氮化熱處理方法，其特征在于按以下工藝流程進(jìn)行：

①裝夾：將金屬零件吊裝在料筐內(nèi)；

②氮化：將吊裝在料筐內(nèi)的金屬零件置于氮化爐內(nèi)，加熱并加入氮化鹽進(jìn)行鹽浴氮化，在溫度為540～570℃的狀態(tài)下保溫30～80分鐘；

③清洗：將氮化后的金屬零件進(jìn)行清洗，水溫控制在60～80℃；

所述氮化工序中的氮化鹽包括尿素，氯化鉀或氯化鋇，碳酸鈉，K₂S等，各組份的組成按重量百分比計(jì)分別為：尿素30～40％，氯化鉀或氯化鋇20～28％，碳酸鈉38～44％，K₂S0.0001～0.1％，各組份的重量百分比總和為100％。

所述氮化工序后還可對(duì)金屬零件進(jìn)行氧化，氧化溫度控制在350～380℃，以進(jìn)一步增加金屬零件表面的美觀及防腐作用。

所述氮化工序前還可在氮化爐內(nèi)對(duì)金屬零件進(jìn)行預(yù)熱，在溫度為350～400℃的狀態(tài)下保溫30～60分鐘，可對(duì)金屬零件充分均勻預(yù)熱，以減少氮化時(shí)間。

所述裝夾工序后還可將吊裝在料筐內(nèi)的金屬零件置于油槽內(nèi)進(jìn)行清洗去油，在溫度為40～80℃的狀態(tài)下保持30～60分鐘。

所述油槽內(nèi)清洗去油后還可將吊裝在料筐內(nèi)的金屬零件置于清水槽內(nèi)清洗，以充分洗干凈殘留物，使金屬零件清潔，無(wú)雜物。

本發(fā)明采用鹽浴氮化熱處理工藝，結(jié)合特定的氮化鹽，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能有效解決金屬零件表面的熱處理問(wèn)題，金屬零件處理后變形很小，處理時(shí)間由原先的3～8小時(shí)縮短到30～120分鐘，且表面硬度和滲層保持不變。具有變形性更小、時(shí)間短、效率高、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，還可達(dá)到顯著降低成本的作用。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但不局限于下述實(shí)施例，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)不同金屬零件的性能要求及使用場(chǎng)合，選擇下述實(shí)施例中的不同工藝條件，但均不以任何形式限制本發(fā)明范圍。

1.整理并逐步清理金屬零件，去除油污、銹跡等，使金屬零件表面清潔、無(wú)油跡；

2.裝夾：根據(jù)金屬零件形狀、尺寸合理選用夾具，吊裝在料筐內(nèi)并排列好金屬零件；

3.將裝金屬零件的料筐進(jìn)行再一次清洗，在去油槽中進(jìn)行去油，時(shí)間30～60分鐘，水溫在40～80℃，并開動(dòng)氣流，使水運(yùn)動(dòng)；

4.去油后在清水槽中清洗，充分洗干凈去油槽中的殘留物，使零件清潔，無(wú)雜物；

5.預(yù)熱：將裝金屬零件的料筐放入氮化爐內(nèi)，在350～400℃溫度之間預(yù)熱，保溫時(shí)間30～60分鐘，要求金屬零件充分均勻預(yù)熱，以減少氮化時(shí)間；

6.氮化：將預(yù)熱后的金屬零件在氮化爐內(nèi)繼續(xù)加熱進(jìn)行鹽浴氮化，氮化爐內(nèi)溶液要求氰酸根32～36％，碳酸根19～22％，氰根控制在0.8％以內(nèi)，根據(jù)金屬零件材質(zhì)的要求，保溫時(shí)間30～80分鐘，溫度在540～570℃之間，中間通入氣管輸入氧氣，以氧化氰根；

7.氧化：氮化后，對(duì)有要求的金屬零件再進(jìn)行氧化，以進(jìn)一步增加零件的美觀及防腐作用，溫度控制在350～380℃；

8.熱水清洗：水溫控制在60～80℃，將氮化及氧化后的零件進(jìn)行清洗，去處零件氮化后的殘液；

9.清水清洗：進(jìn)一步清洗零件表面污物，充分清潔零件；

10.浸油：提高零件表面的透明度。

氮化工序中的氮化鹽包括尿素，氯化鉀或氯化鋇，碳酸鈉，K₂S等，各組份的組成按重量百分比計(jì)分別為：尿素30～40％，氯化鉀或氯化鋇20～28％，碳酸鈉38～44％，K₂S0.0001～0.1％，各組份的重量百分比總和為100％。