[其他]表面處理法及其處理材料

無效

• 申請號: 87104782
• 申請日: 1987-07-07
• 公開（公告）號: CN87104782A
• 公開（公告）日: 1988-01-20
• 發明（設計）人: 新牛透;及川初彥
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田中央研究所
• 主分類號: C23C8/46
• 分類號: C23C8/46
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 張綺霞

本發明涉及在鐵合金之類的被處理制品表面形成碳化物層或擴散層的方法，及其所用的熔浴劑。

表面具有碳化物層或擴散層的鐵合金制品，如鋼制模具和工具，其硬度和耐磨性能大為提高。這一點已為人們所熟知，并使之工業化。

本發明人業已研制出一種用以在諸如模具或工具之類的被處理制品表面形成一層由周期表中第V族主族（Va）元素或鉻元素所生成的擴散層或碳化物層的優良方法。這種表面處理方法系將待處理的制品浸入基本上由硼砂、一種表面層形成元素（SFE，或稱形成表面層的元素）的氧化物和還原劑所組成的熔鹽浴中，以形成前面提到的表面層，其中表面層形成元素系指上述Va族元素或鉻之類的元素，而還原劑系指鋁、鈣、硅或其他類似物質（日本專利公告號：4054/1978）。按照這一方法，還原劑將表面層形成元素的氧化物還原成金屬，從而恢復處理熔體（或熔浴）。

然而，上述方法中尚有些問題或缺點有待排除。例如，當還原劑的含量與表面層形成元素的氧化物的量相比而太低時，則有時不能在被處理的制品表面形成表面層。相反，若還原劑的含量太高，則有時在制品表面形成硼化物層，結果并非形成如上所述的Va族元素或鉻元素的擴散層或碳化物層。此外還遇到下述問題，即熔融（浴）體的粘度取決于還原劑的種類，有些還原劑可導致其粘度增加，結果往往難于將欲處理的制品浸入熔融浴中，或不易將附著在處理后制品表面的熔浴物質去除，以致使處理后制品的表面層粗糙。此外，高粘度的熔融體導致所形成的表面層不均勻。

為排除上述問題或缺點，本發明人專心致志地進行研究，并進行了大量實驗，終于完成了本發明。

因此，本發明的目的在于提供一種用于在被處理制品的表面形成由周期表Va族元素或鉻所形成的擴散層或碳化物層之改進的方法及熔浴劑，它們盡可能滿足與熔融體粘度，以及從處理后制品表面去除熔浴物質等方面有關的要求。

本發明之第一方面的目標在于對下述方法進行改進，這種方法系通過將被處理的制品浸入熔鹽浴中，而在其表面形成一層至少由一種表面層形成元素所構成的碳化物層或擴散層，其中表面層形成元素選自由周期表Va族元素和鉻元素所組成的組，所說熔鹽由硼砂、至少一種選自由周期表Va族元素的氧化物和鉻的氧化物所組成的組中作為表面層形成元素的氧化物，以及鋁所組成，而在熔鹽浴中，表面層形成元素的氧化物和鋁的含量分別如下：

（A）表面層形成元素的氧化物選自由含量不大于12%（重量百分數，以下同）的氧化釩、不大于17%的氧化鈮、不大于16%的氧化鉭和不大于21.5%的氧化鉻所組成的這一組中一種或一種以上的組分，而氧化物總量若以熔（融）體的總量為基準進行計算，則為9.5～21.5%;和

（B）鋁含量相對于熔（融）體的總量而言為～7.5%。

本發明的第二個目標是一種用于形成供表面處理用的處理熔浴的熔劑，它由硼砂、一種或幾種表面層形成元素的氧化物、以及鋁所組成，其中所說表面層形成元素的氧化物是選自由周期表Va族元素和鉻所組成的組，而此種表面層形成元素的氧化物和鋁的含量分別如以上所述（A）和（B）。

圖1至圖4表明硼砂熔浴中表面層形成元素的氧化物含量和鋁的含量對表面層形成的影響。

圖1所示系用V₂O₅作為表面層形成元素的氧化物的情況;

圖2所示系用Cr₂O₃作為表面層形成元素的氧化物的情況;

圖3所示系用Nb₂O₅作為表面層形成元素的氧化物的情況;

圖4所示系用Ta₂O₅作為表面層形成元素的氧化物的情況。

圖5至圖8表明表面層形成元素的氧化物的含量對熔劑的附著性、洗脫熔劑所需的時間、以及處理后制品的氧化狀況的影響：

圖5所示系用V₂O₅作為表面層形成元素的氧化物的情況;

圖6所示系用Cr₂O₃作為表面層形成元素的氧化物的情況;

圖7所示系用Nb₂O₅作為表面層形成元素的氧化物的情況;和

圖8所示系用Ta₂O₅作為表面層形成元素的氧化物的情況。