[發明專利]一種用于不銹鋼低溫鹽浴滲氮的氮化鹽

無效

• 申請號: 201110184878.1
• 申請日: 2011-07-04
• 公開（公告）號: CN102220553A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 王均;熊計;范洪遠
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C23C8/50
• 分類號: C23C8/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種應用于不銹鋼低溫鹽浴滲氮工藝處理的氮化鹽。

背景技術

鹽浴滲氮工藝處理技術也稱作軟氮化處理技術，利用氰酸根的分解而產生的活性氮原子滲入工件，在工件表面形成鐵的化合物層和擴散層，從而提高鐵基材料的耐磨性、耐腐蝕性以及抗疲勞強度。因此鹽浴滲氮已被廣泛應用于生產實踐中。但是目前應用于不銹鋼的鹽浴滲氮處理技術存在以下缺點：滲氮基鹽適用溫度較高，一般在520~600℃之間，不適合低溫處理。

發明內容

發明的目的是為了克服目前不銹鋼鹽浴滲氮工藝過程中滲氮基鹽適用溫度較高，提供一種可對不銹鋼進行低溫鹽浴滲氮工藝處理的氮化鹽。

本發明的目的是這樣來實現的：一種用于低溫鹽浴滲氮的氮化鹽，按重量百分比由如下成分組成：按重量百分比由如下成分組成：KCNO?1%~55%，NaCNO?1%~55%，K₂CO₃?5%~15%，Na₂CO₃?3%~15%，Li₂CO₃?3%~15%，NaCl?5%~15%，KCl?5%~15%。Na₂SO₄?0.1%~2%。

本發明采用的技術方案是：優化了鹽浴滲氮基鹽的配方，添加了能提高鹽活性的基礎成分Li₂CO₃，降低了鹽浴滲氮的氮化溫度。在使用過程中本發明的反應原理：

氰酸根分解提供活性氮原子?4CNO^-?→?CO₃^2-?+?2CN^-?+?CO?+?2[N]

氮化過程中的氮化反應?????Fe?+?[N]?→?Fe₃N

氰根被氧化性成分氧化?????CN^-?+?[O]?→?CNO^-

其中氰酸鹽提供氰酸根離子；Li₂CO₃可提高氮化鹽的活性和流動性，促進滲氮；而K₂CO₃、Na₂CO₃?以及氯化鹽的配合使用則可以有效降低氮化鹽的熔點，拓寬氮化鹽的適用溫度范圍。在工作狀態下，氰酸根離子分解產生的活性氮原子滲入鐵基材料表面，在材料表面形成堅硬致密的鐵氮化合物。從而提高材料的耐磨性、耐蝕性以及抗疲勞強度。

按比例配料，然后將各組分混合，放入坩堝中在450℃熔化。熔化后即制得本發明一種用于低溫鹽浴滲氮的氮化鹽。

本發明氮化鹽中引入了活化成分，使鹽在較低溫度狀態下能保持一定的氮勢，從而將氮化鹽的適用溫度范圍降低到450℃左右。以奧氏體不銹鋼321鋼為例，用本發明的氮化鹽來處理，可得到10μm左右的化合物層，處理過的工件耐磨耐腐蝕性能良好。

附圖說明

圖1為金相結果照片圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例1氮化鹽按重量百分比由如下成分組成：KCNO?20%,?NaCNO30%，K₂CO₃?13%，Na₂CO₃?6.5%，Li₂CO₃?6%，NaCl?12%，KCl?12%,?Na₂SO₄?0.5%。本實施例1適用于450℃氮化工藝條件下使用，氮化鹽浴環境穩定。奧氏體不銹鋼321鋼氮化金相結果如圖1所示。