[發(fā)明專利]稀土硼釩碳共滲劑

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110230923.2
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102268635A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李華平
• 申請（專利權(quán)）人: 李華平
• 主分類號: C23C12/02
• 分類號: C23C12/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬熱處理領(lǐng)域中一種滲硼劑，具體是一種多元滲硼劑，更具體地說是一種顆粒狀稀土硼釩碳共滲劑。

背景技術(shù)

金屬工件及模具平常都要進行熱處理，表面滲硼是一種金屬表面強化的化學(xué)熱處理，滲硼方法包括固體粉末滲硼、膏劑滲硼、鹽浴滲硼，其中將固體粉末制成顆粒狀滲硼方法應(yīng)用效多，顆粒狀滲硼劑幾乎與工件表面無粘結(jié)易清潔，尤其是流動性好，高溫下易將工件從滲劑中取出，滲硼層硬度很高在HV1400-2200之間，具有較高的耐磨性、耐蝕性和高溫紅硬性(800℃硬度幾乎無變化)。滲硼處理是一種新的耐磨損工藝，但滲硼層存在脆性大、韌性差、易破碎、斷裂和脫落的缺陷。滲硼劑主要由供硼劑、活化劑、填充劑按比例混合組成，使用時與工件一起置于滲箱密封后在800℃-1100℃保溫一定的時間，時間長短視工藝要求一般保溫4-6小時，即完成滲硼處理。

稀土元素具有特殊的化學(xué)活性，在化學(xué)熱處理過程中具有催化、催滲作用非常明顯，滲硼劑中加入稀土元素，既活化和凈化了金屬表面，又加快了滲硼介質(zhì)的分解速度與滲速，稀土原子具有極強的滲透能力，其原子沿金屬晶界，位錯及其間隙缺陷不斷向深處擴散，由于稀土原子半徑比鐵原子半徑大，滲入后必然引起基體晶格的畸變，增加了晶體的缺陷梯度，為硼原子的滲入提供了新的擴散途徑，創(chuàng)造了更為有利的條件，稀土的催滲作用和原子的滲入還可以明顯改善滲層組織，提高滲層的韌性、耐磨性、耐蝕性。

釩與鐵的原子晶格類型相同，原子半徑相近，鐵1.24A°，釩1.31A°，滲硼劑中加入金屬釩，在活化劑和稀土元素的活化催化作用下，生成超硬碳化釩化合物彌散滲入滲硼層中形成置換固溶體。另外，滲碳工藝及性能已公示，碳原子的滲入為滲層深度提供了深層高硬度支撐，實現(xiàn)了稀土硼釩碳共滲結(jié)果，并發(fā)揮出各元素的互補優(yōu)勢從而避免了各自不足缺陷，改善了滲層組織性能。共滲層具有高的韌性和很高的耐磨粒磨損性、抗蝕性、抗靜載、動載磨損、抗高溫浸蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種顆粒狀稀土硼釩碳共滲劑，能夠增強滲硼處理后耐磨性、耐蝕性、改善脆性，提高韌性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種顆粒狀稀土硼釩碳共滲劑，其特征在于：是由下列成份配比組成的：

碳化硼5-12份，氧化釩8-16份，氟硼酸鉀3-8份，稀土硅鐵合金2-6份，木炭2-6份，活性炭1-3份，氯化銨1-3份，氟化鈉1-3份，綠碳化硅43-77份。

本發(fā)明稀土硼釩碳共滲層與基體結(jié)合牢固，共滲層主要由鐵硼化合物、碳釩化合物、鐵碳化合物構(gòu)成，滲層深度200μm-600μm(視工藝溫度時效不同而變動)。滲層組織致密，其耐磨性、耐蝕性增強，共滲后工件表面呈灰黑色，無氧化麻坑、麻點、平整光滑，顆粒狀共滲劑滲后幾乎與工件表面無粘結(jié)，且流動性好、易取出工件、易清潔。尤其是用過的本發(fā)明共滲劑經(jīng)碾壓、粉碎、漂洗、烘干后，仍可添加除碳化硅以外的各組份，按1∶1比例混合均勻后制粒重復(fù)循環(huán)使用，大幅度降低了成本。

具體實施方式

實施例1

實施例2

實施例3

應(yīng)用本發(fā)明稀土硼釩碳共滲劑，與傳統(tǒng)滲硼劑相比在同等條件下滲層硬度比傳統(tǒng)滲層硬度高200Hv-300Hv，滲層深度比傳統(tǒng)滲層深度高300μm-500μm。