[發明專利]馬氏體不銹鋼氮碳共滲方法及其制品

無效

• 申請號: 200810046438.8
• 申請日: 2008-10-31
• 公開（公告）號: CN101392361A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 鄭雄;彭濤
• 申請（專利權）人: 四川航空液壓機械廠
• 主分類號: C23C8/56
• 分類號: C23C8/56;C23C8/02;C21D1/18;C23C22/50
• 代理公司: 德陽三星專利事務所
• 代理人: 劉克勤;賀 元

技術領域

本發明涉及金屬體表面氮碳共滲方法，具體說，是一種馬氏體不銹鋼氮碳共滲方法及其制品。

背景技術

在奧氏體不銹鋼制品表面氮碳共滲，使其硬化，既保持制品的耐蝕性，又改善制品的耐磨性，在機械制造領域被廣泛應用，而馬氏體不銹鋼氮碳共滲工藝尚無先例。但在一些特殊場合，例如飛機的平板閥組件，該組件中有好幾個零件，都需要用馬氏體不銹鋼材料制造，再經氮碳共滲處理，才能滿足使用要求，否則，飛機的安全性難于保證。

發明內容

本發明提供一種馬氏體不銹鋼氮碳共滲方法及其制品，可滿足上述要求。

本發明的技術方案是：

一種馬氏體不銹鋼氮碳共滲方法，所述馬氏體不銹鋼是鉻含量10～15重量％的馬氏體不銹鋼，在氨氣和二氧化碳氣氛中于550～560℃溫度范圍內氮碳共滲。該方法包括步驟：

①.共滲前的調質熱處理；

②.去除油污及鈍化膜；

③.氮碳共滲。

所述調質熱處理的步驟是：

淬火：時在1020～1040℃的溫度下保持10+2分鐘/每mm零件厚度，油冷；

高溫回火：600～640℃的溫度下保溫60+1分鐘/每mm零件厚度，水冷。

所述去除油污及鈍化膜的步驟是：

1).表面噴砂或化學除油；

2).酸液洗滌去除鈍化膜。

所述氮碳共滲的工藝條件是：氮碳共滲溫度550～560℃，第一段氨分解率為25～40％，二氧化碳的通往量為氨氣的8～12％，保持時間為4～8小時；第二段氨分解率為30～50％，二氧化碳的通往量為氨氣的8～12％，保持時間為1～1.5小時；第三段氨分解率為35～50％，二氧化碳的通往量為氨氣的8～12％，保持時間為1～1.5小時。

一種馬氏體不銹鋼制品，該制品用鉻含量10～15重量％的馬氏體不銹鋼制成，具有由上述方法制得的氮碳共滲硬化表層。

所述氮碳共滲硬化表層深度≥0.05mm；氮碳共滲硬化表層硬度HV≥509。

一種用于上述馬氏體不銹鋼制品的鈍化液，由如下組分配制而成：

硝酸20-25％(體積比)；重鉻酸鈉3-4％(體積比)；余量(體積比)是水。

上述馬氏體不銹鋼制品的鈍化方法，將該馬氏體不銹鋼制品置于上述的鈍化液中鈍化，鈍化時間5分鐘。

本發明的技術效果：

本發明找到了馬氏體不銹鋼氮碳共滲的方法，成功地開發出氮碳共滲的馬氏體不銹鋼制品，滿足了特殊行業對該類制品的需求。用本發明制造的飛機平板閥組件零件，技術性能優越，完全滿足使用要求，有效地提高了飛機的安全性。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖

具體實施方式

現以2Cr13馬氏體不銹鋼(零件厚度為10mm)氮碳共滲熱處理為例，詳細說明本發明。

用馬氏體不銹鋼材料粗加工成零件半成品，留精加工余量。然后按照圖1所示的步驟進行處理：

一、調質熱處理

將半成品零件進行調質處理，淬火時在1030℃的溫度下保持(10+2分鐘/每mm零件厚度)30分鐘，油冷；高溫回火620℃的溫度下(60+1分鐘/每mm零件厚度)保溫70分鐘，水冷；檢查硬度HRC24-28，按HB5022-94檢查芯部組織合格。

上述調質處理也可在下料后進行，將零件毛料調質后再粗加工成半成品。

二、表面噴砂

將零件半成品表面噴砂，可以除去油污，還可以破壞零件表面鈍化膜。

三、表面去鈍化膜

再用10％體積比的磷酸洗滌零件，進一步腐蝕殘余鈍化膜，將其徹底去除，其化學反應如下：

8H₃PO₄+3Fe₃O₄→6Fe(PO₄)+Fe₃(PO₄)₂+12H₂O

H₃PO₄+Fe→Fe₃(PO₄)₂+H₂↑

去除表面鈍化膜務必徹底，否則將嚴重影響后序的氮碳共滲，鈍化膜會阻止氮碳原子的滲入，使氮碳共滲極其困難，導致氮碳共滲層各處的深度不一致。

四、氮碳共滲

用氨氣和二氧化碳作氮碳共滲劑，在550～560℃下進行氮碳共滲。