CN1003944B

CN1003944B - 渗硼用胶膜

Info

Publication number: CN1003944B
Application number: CN86107815.2A
Authority: CN
Inventors: 张沂滨
Original assignee: Shandong Providence New Materials Institute
Current assignee: Shandong Providence New Materials Institute
Priority date: 1986-11-05
Filing date: 1986-11-05
Publication date: 1989-04-19
Also published as: CN86107815A

Abstract

本发明提供了一种金属工件表面渗硼用胶膜其组成（重量％）为：供硼剂１０～５０；催渗剂８～１５；热塑性树脂１５～３０；增塑剂１５～３５；稳定剂０．３～５，将各种组份混炼压延制成一面涂胶粘剂的软质胶膜，使用时粘贴在需要渗硼的工件表面上。

Description

渗硼用胶膜

本发明属于金属表面化学热处理，用于金属工件表面渗硼。

渗硼是一种金属表面化学热处理方法，广泛应用于工模具、偶件等要求耐磨的工件。目前用于工业生产的渗硼方法有固体渗硼、液体盐浴渗硼、膏剂渗硼等。膏剂渗硼是将渗硼所用的渗硼剂、催渗剂用粘接剂、水等调成膏状涂在待处理金属工件表面，烘干后加热至渗硼温度使工件表面形成硼化物层。例如苏联专利U.S.S.R.775147;用15～40%的非结晶硼、15～17%的有机粘接剂、5～40%的NaF和3～5%的三乙醇胺调成膏剂进行膏剂渗硼。

用膏剂法渗硼渗剂的消耗少，适合单件、小批量工件的渗硼处理，可以实现工件整体渗硼和局部渗硼，但是由于调制膏剂的操作较复杂，膏剂难以在工件表面涂抹均匀，常导致硼化物层生长速度不稳定、厚度不均匀和相组成发生变化等情况。

本发明的目的是制成一种渗硼用胶膜，用这种胶膜渗硼时炉前工人操作简便，硼化物层生长速度稳定，厚度均匀，可获得以Fe₂B为主的硼化物，可以实现工件整体和局部渗硼。

本发明是这样实现的，将渗硼所需的供硼剂、催渗剂与热塑性树脂、增塑剂等混炼压延制成厚度均匀的软质薄膜，薄膜的一面涂胶粘剂制成胶膜。渗硼时将胶膜贴在金属工件表面，加热时热塑性树脂、增塑剂和胶粘剂等有机物先后裂解气化，加热至渗硼温度保温，附着在金属工件表面的供硼剂、催渗剂起作用使工件表面形成以Fe₂B为主的硼化物层。

本发明渗硼用胶膜的组成（重量%）如下：供硼剂：10～50;催渗剂：8～15;热塑性树脂：15～30;增塑剂：15～35;稳定剂：0.3～5。其中供硼剂包括B₄C、B₂O₃、Na₂B₄O₇、无定形硼等，用B₄C，无定形硼中的一种或两种混合使用，或用B₄C，无定形硼中的一种或两种与B₂O₃、Na₂B₄O₇配合使用;催渗剂包括Na₂SiF₆、CaF₂、KBF₄、NaF、AlF₃、NH₄Cl、MgF₂等，其中的一种或几种混合使用;热塑性树脂包括聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂等;增塑剂包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯等，其中的一种或几种混合使用;稳定剂包括硬酯酸钡、硬酯酸铅、硬酯酸镉、钡皂、镉皂等，其中的一种或几种混合使用。其中各组分纯度均不低于工业纯，粒度不小于100目。

本发明渗硼用胶膜表面涂有机粘接剂以将胶膜粘贴在金属工件表面，有机粘接剂包括文具胶水等。

本发明渗硼用胶膜的厚度为0.8～2.0毫米。

供硼剂、催渗剂各组分粒度小于100目时，压制的薄膜粗糙、不均匀;供硼剂、催渗剂重量比例不合理时，难以形成连续、厚度均匀、以Fe₂B为主的硼化物层;热塑性树脂的含量太多时，相对减少了供硼剂，会降低硼化物层的生长速度和使硼化物层不均匀，含量太少时，压制的薄膜强度低，易撕裂;增塑剂的含量太少时薄膜的塑性低使用不方便，太多则相对地减少了供硼剂，降低了渗硼速度，且制出的薄膜难以与金属胶连;稳定剂含量太少则混炼制膜时热塑性树脂易分解。胶膜太薄时供硼剂不足，易造成硼化物层质量不稳定，太厚时渗剂浪费。

本发明渗硼用胶膜的供硼剂、催渗剂消耗少炉前工人操作简便，可以实现工件整体渗硼和局部渗硼，硼化物层生长速度、相组成稳定，厚度均匀。

实施例1：将供硼剂、催渗剂、热塑性树脂等组份按以下比例（重量%）混合;B₄C：27;CaF₂：12;Na₂SiF₄：12;KBF₄：2;聚氯乙烯树脂：21;邻苯二甲酸二辛酯：25;硬酯酸钡：0.5;硬酯酸：0.1;硬酯酸铅：0.5。其中B₄C纯度为工业纯，CaF₂、Na₂SiF₆、KBF₄纯度为化学纯，粒度均大于100目。混合均匀捏合后用炼塑机混炼（混炼温度为160℃、混炼时间为20分钟）压制成厚度为2毫米的软薄膜，表面涂文具胶水制成胶膜。将制成的胶膜粘贴在洁净的T8钢试样表面，装罐用木炭、Al₂O₃等填充后密封，在箱式电炉中加热至920℃保温3小时和5小时，获得以Fe₂B为主的硼化物层，层厚分别为0.06毫米和0.10毫米。

实施例2：将供硼剂、催渗剂、热塑性树脂等组份按以下比例（重量%）混合：无定形硼48;MgF₂：10;聚氯乙烯树脂：20;邻苯二甲酸二辛酯：21;硬酯酸钡：0.5;硬酯酸铅：0.5。其中无定形硼和MgF₂为化学纯，粒度大于100目。混合均匀捏合后用炼塑机混炼（混炼温度为160℃、混炼时间为20分钟）压制成厚度1.8毫米的软薄膜，表面涂文具胶水制成胶膜。将制成的胶膜粘贴在洁净的T8钢试样表面，装罐用木炭Al₂O₃等填充后密封，在箱式电炉中加热至900℃保温5小时，获得以Fe₂B为主的硼化物层，层厚为0.08毫米。

实施例3：将供硼剂、催渗剂、热塑性树脂等组份按以下比例（重量%）混合：B₄C：12;B₂O₃：5;Na₂SiF₆：36;聚氯乙烯树脂：20;邻苯二甲酸二辛酯：23;硬酯酸钡：0.5;硬酯酸铅：0.5。其中B₂O₃、Na₂SiF₆、CaF₂的纯度为化学纯，粒度大于100目。混合均匀捏合后用炼塑机混炼（混炼温度为160℃、混炼时间为20分钟）压制成厚度2毫米的软薄膜，表面涂文具胶水制成胶膜。将制成的胶膜粘贴在洁净的T8钢试样表面，装罐用木炭、Al₂O₃等填充后密封，在箱式电炉中加热至940℃保温4小时，可获得以Fe₂B为主的硼化物层，厚度为0.10毫米。

Claims

1、一种金属工件表面渗硼用胶膜，其特征在于胶膜的组成（重量%）为：供硼剂10～50;催渗剂8～15;热塑性树脂15～30;增塑剂15～35，稳定剂0.3～5，将上述组份混炼压延制成厚度均匀的软质薄膜，薄膜的一面涂胶粘剂，使用时粘贴在工件表面上。

2、根据权利要求1所述的胶膜，其特征是所述的供硼剂包括B₄C、B₂O₃，Na₂B₄O₇，无定形硼等，用B₄C、无定形硼中的一种或两种混合使用、或用B₄C、无定形硼中的一种或两种与B₂O₃Na₂B₄O₇配合使用。

3、根据权利要求1所述的胶膜，其特征是所述的催渗剂包括Na₂SiF₆，CaF₂，KBF₄、NaF₃、AlF₃、NH₄Cl，MgF₂等，其中的一种或几种混合使用;

4、根据权利要求1所述的胶膜，其特征是所述的热塑性树脂包括聚氯乙烯树脂和聚乙烯树脂等;

5、根据权利要求1所述的胶膜，其特征在于所述的增塑剂包括邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯等，其中的一种或几种混合使用;

6、根据权利要求1所述的胶膜，其特征在于所述的稳定剂包括硬酯酸钡、硬酯酸铅、硬酯酸镉、钡皂、镉皂等，其中的一种或几种混合使用。

7、根据权利要求2-6中任一权利要求所述的胶膜，其特征在于所述的各种化学组份纯度不低于工业纯，粒度不小于100目。