[發明專利]一種鑄鐵制品用氣體QPQ多元復合滴滲劑及其滴滲工藝

有效

• 申請號: 202010466263.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111575642B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 顧海軍
• 申請（專利權）人: 眉山市三泰鐵路車輛配件有限公司
• 主分類號: C23C8/32
• 分類號: C23C8/32
• 代理公司: 北京博爾赫知識產權代理事務所(普通合伙) 16045
• 代理人: 王燦

本發明公開了一種鑄鐵制品用氣體QPQ多元復合滴滲劑及其滴滲工藝，以重量份計，包括以下組份：乙醇80－100份，三乙醇胺30－40份，檸檬酸鹽10－20份，氧化稀土粉末6－10份，其他助劑1－5份。本發明通過復配一種多元復合滴滲劑，根據鑄鐵制品的特點，選擇合適的組分及搭配，在滲氮處理時，氨氣的分解量得到有效控制，實現了軟氮化效果的控制和氮化層厚度的控制，避免了出現軟氮化效果不易控制、氮化層厚度不均勻的問題，同時，該滴滲劑對環境友好，無其他有害物質排出，工藝實施簡單，技術效果突出，值得推廣應用。

技術領域

本發明涉及鑄鐵制品滲氮技術領域，特別涉及一種鑄鐵制品用氣體QPQ多元復合滴滲劑及其滴滲工藝。

背景技術

QPQ技術是一種鹽浴氮碳共滲加鹽浴氧化的金屬表面復合化學熱處理技術，QPQ技術能在很大程度上提高金屬材料表面的耐磨性、抗蝕性和耐疲勞等性能。QPQ技術的發展歷史，是從氣體滲氮到氰鹽滲氮，鹽浴軟氮化到氣體軟氮化，氣體氮碳共滲到無公害鹽浴復合處理。對于氣體軟氮化工藝來說，其實質是氣體氮碳共滲，被用作氣體軟氮化法的原料種類主要有尿素、甲酰胺、氨氣等，氣體軟氮化法不僅克服了氰鹽滲氮法的缺點，在公害問題上得到了很大程度的改進，其氮化滲層的性能基本上和鹽浴軟氮化的滲層組織性能相當，但是，氣體軟氮化的產品質量會受到工藝過程不穩定，軟氮化效果不容易控制等因素的影響，其應用受到了限制。例如，現有采用通氨滴醇的方式對多型腔的鑄鐵件表面作防腐防銹處理時，由于氨分解量難于控制，導致軟氮化效果不容易控制，氮化層厚度不均勻，質量不可控，因此急需對現有技術進行改進。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種鑄鐵制品用氣體QPQ多元復合滴滲劑及其滴滲工藝，通過復配一種多元復合滴滲劑，根據鑄鐵制品的特點，選擇合適的組分及搭配，在滲氮處理時，氨氣的分解量得到有效控制，滲氮過程可控，由此避免了出現軟氮化效果不易控制、氮化層厚度不均勻的問題，克服了現有技術的不足。

本發明采用的技術方案如下：一種鑄鐵制品用氣體QPQ多元復合滴滲劑，其特征在于，以重量份計，包括以下組份：乙醇80－100份，三乙醇胺30－40份，檸檬酸鹽10－20份，氧化稀土粉末6－10份，其他助劑1－5份。

本發明的多元復合滴滲劑，以三乙醇胺作為主要氮源，以乙醇作為溶劑，然后加入檸檬酸鹽和氧化稀土粉末，檸檬酸鹽作為緩蝕劑和穩定劑，氧化稀土粉末作為催化劑及促進氮化層形成的促進劑，復配時，無機固體、有機液體混合形成懸浮液，然后配置成滴滲劑，采用滴滲的方式控制加入量，在滲氮處理時，氨氣的分解率穩定在50－60％，氮的擴散速度較快且較穩定，能快速經過鑄鐵件的各個相區，可通過控制滴滲劑的流量來控制氨氣濃度，進而控制鑄鐵件上的氮化層厚度，最終達到了軟氮化效果可控、氮化層厚度較均勻的技術效果，克服了現有技術的不足。

在本發明中，作為優選，以重量份計，包括以下組份：乙醇85份，三乙醇胺32份，檸檬酸鹽13份，氧化稀土粉末7份，其他助劑2份。

本發明的多元復合滴滲劑，為了使檸檬酸鹽更好的達到緩蝕和穩定的作用，所述檸檬酸鹽為檸檬酸鈉或檸檬酸鉀，優選為檸檬酸鈉。

本發明的多元復合滴滲劑，所述氧化稀土粉末為改性的超細氧化稀土，改性的超細氧化稀土由硅烷偶聯劑在80℃下于去離子水中改性反應3h后制得。選擇改性后的超細氧化稀土能提高其在溶液體系中的分散均勻度，充分發揮其催化性能，也便于使氨氣的分解率穩定在一定范圍內。

進一步，所述助劑選自分散劑、葡萄糖酸鈉、硅酸鹽的一種或多種。

本發明還包括一種鑄鐵制品用氣體QPQ多元復合滴滲劑的滴滲工藝，包括以下步驟：

S1、按比例將乙醇、三乙醇胺、檸檬酸鹽、氧化稀土粉末和助劑于混合器中攪拌混合均勻，得到多元復合滴滲劑，待用；

S2、將鑄鐵制品置于共滲爐的爐室內，并對爐室加熱；