[發明專利]一種低溫軟氮化工藝

在審

• 申請號: 202111480986.3
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114293139A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 喬亞杰;孫興鑫;趙興旺;程孝成
• 申請（專利權）人: 江蘇聚源電氣有限公司
• 主分類號: C23C8/26
• 分類號: C23C8/26
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 何思理

1.一種低溫軟氮化工藝，其特征在于，其低溫軟氮化的工藝流程如下：

S1、選用體積為600×600×1200、氣體軟氮化處理爐最大處理量為600公斤/爐的氣體氮化處理爐，并根據工件材質、技術要求與設備特點，采用“氮氣+氨氣+二氧化碳”滲劑添加至氮化處理爐中，并在爐中配備氫探頭用于滲劑氣氛、氮勢的自動控制，安全環保；

S2、工件毛坯調質預處理：將需要氮化處理的工件毛坯放入淬火爐中；通過淬火和高溫回火（500-650攝氏度）的工藝對工件毛坯進行調質處理，以提高工件的強度和韌性，使工件具有良好的綜合機械性能，為軟氮化做好組織準備；

S3、工件毛坯清洗和潔凈，對調質后的工件毛坯進行冷卻，并采用除油污清洗液清洗和防銹液漂洗，以除去工件表面的油污和銹跡，保證表面潔凈；

S4、預熱，將清洗潔凈后的工件放入預熱爐中進行預熱，預熱溫度控制在300-450攝氏度，保溫時間控制在40-60分鐘；

S5、預熱后的工件轉移至氣體氮化處理爐中進行軟氮化，軟氮化的溫度較常規低20-50攝氏度，軟氮化的溫度應調節至530～540℃（針對40Cr等結構鋼工件），軟氮化段時間：共滲層深度與共滲時間呈拋物線關系，隨時間延長，共滲層加深，為保證共滲深等符合要求，軟氮化段時間相應延長1-2h；

S6、軟氮化后冷卻：軟氮化后一般快速冷卻，以使共滲層迅速形成含氮馬氏體，達到表面高硬度，常用方式可將氮化的工件浸入油中冷卻及爐外快速水循環冷卻（爐膛內氣冷），冷卻時間一般為0.5～1h，工件在爐內冷至100℃以下出爐。

2.根據權利要求1所述的一種低溫軟氮化工藝，其特征在于，工藝中通入的各氣體介質純度為：氮氣（純度≥99.999%）；氨氣（純度≥99.9%）；二氧化碳氣（純度≥99. 9%）。

3.根據權利要求1所述的一種低溫軟氮化工藝，其特征在于，其工藝可用于40Cr、ZG40Cr、35CrMo、42CrMo、40CrMnMo合金結構鋼工件種類中任意一種或多種工件的軟氮化生產。

4.根據權利要求1所述的一種低溫軟氮化工藝，其特征在于，工藝中氮氣、氨氣、二氧化碳的通氣量為氮化處理爐爐膛體積的2～3倍。

5.根據權利要求1所述的一種低溫軟氮化工藝，其特征在于，工藝中所選用的金屬防銹液，由成膜物質，緩蝕防銹劑、抗氧化劑為主要原料配制而成，對工件表面可達到防銹和抗氧化的功效。

6.根據權利要求1所述的一種低溫軟氮化工藝，其特征在于，工藝中選用的氣體介質：氮氣、氨氣、二氧化碳，各滲劑氣氛需按照55:5:40的滴注量比例添加至氮化處理爐中。

7.根據權利要求1所述的一種低溫軟氮化工藝，其特征在于，工件入爐氮化前，爐膛和料筐工裝需保持清潔，防止影響工件氮化后的效果。