CN101144148A - 金属表面盐浴氮化热处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种金属表面盐浴氮化热处理方法，属金属零件表面热处理技术领域，主要按以下工艺流程进行：①装夹：将金属零件吊装在料筐内；②氮化：将吊装在料筐内的金属零件置于氮化炉内，加热并加入氮化盐进行盐浴氮化，在温度为540－570℃的状态下保温30－80分钟；③清洗：将氮化后的金属零件进行清洗，水温控制在60～80℃；所述氮化工序中的氮化盐包括尿素，氯化钾或氯化钡，碳酸钠，K2S等，各组份的组成按重量百分比计分别为：尿素30～40％，氯化钾或氯化钡20～28％，碳酸钠38～44％，K2S 0.0001～0.1％，各组份的重量百分比总和为100％。本发明具有变形性更小、时间短、效率高、适用范围广的优点，还可达到显著降低成本的作用。

Description

金属表面盐浴氮化热处理方法
技术领域
本发明涉及一种金属表面盐浴氮化热处理方法，属金属零件表面热处理技术领域。
背景技术
近几年来，热处理技术迅猛发展，各种金属零件表面要求越来越高，对于任何金属零件来说，抗疲劳、耐磨、高强度、美观是金属零件表面的基本要求，现有金属零件表面的热处理主要为气体氮化，其工艺流程为：1.清洗：零件表面清洗污物、油迹；2.装夹：根据零件大小、形状选择相应夹具；3.进炉氮化：根据零件要求，选择相应的温度、时间予以氮化；4.油冷：氮化后，用油冷却。上述工艺普遍存在着时间长、变形大、渗层变形不稳定等缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理，能缩短金属表面热处理时间，降低产品变形性和处理成本的金属表面盐浴氮化热处理方法。
本发明为金属表面盐浴氮化热处理方法，其特征在于按以下工艺流程进行：
①装夹：将金属零件吊装在料筐内；
②氮化：将吊装在料筐内的金属零件置于氮化炉内，加热并加入氮化盐进行盐浴氮化，在温度为540～570℃的状态下保温30～80分钟；
③清洗：将氮化后的金属零件进行清洗，水温控制在60～80℃；
所述氮化工序中的氮化盐包括尿素，氯化钾或氯化钡，碳酸钠，K2S等，各组份的组成按重量百分比计分别为：尿素30～40％，氯化钾或氯化钡20～28％，碳酸钠38～44％，K2S0.0001～0.1％，各组份的重量百分比总和为100％。
所述氮化工序后还可对金属零件进行氧化，氧化温度控制在350～380℃，以进一步增加金属零件表面的美观及防腐作用。
所述氮化工序前还可在氮化炉内对金属零件进行预热，在温度为350～400℃的状态下保温30～60分钟，可对金属零件充分均匀预热，以减少氮化时间。
所述装夹工序后还可将吊装在料筐内的金属零件置于油槽内进行清洗去油，在温度为40～80℃的状态下保持30～60分钟。
所述油槽内清洗去油后还可将吊装在料筐内的金属零件置于清水槽内清洗，以充分洗干净残留物，使金属零件清洁，无杂物。
本发明采用盐浴氮化热处理工艺，结合特定的氮化盐，与现有技术相比，能有效解决金属零件表面的热处理问题，金属零件处理后变形很小，处理时间由原先的3～8小时缩短到30～120分钟，且表面硬度和渗层保持不变。具有变形性更小、时间短、效率高、适用范围广的优点，还可达到显著降低成本的作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述，但不局限于下述实施例，在实际应用时可根据不同金属零件的性能要求及使用场合，选择下述实施例中的不同工艺条件，但均不以任何形式限制本发明范围。
1.整理并逐步清理金属零件，去除油污、锈迹等，使金属零件表面清洁、无油迹；
2.装夹：根据金属零件形状、尺寸合理选用夹具，吊装在料筐内并排列好金属零件；
3.将装金属零件的料筐进行再一次清洗，在去油槽中进行去油，时间30～60分钟，水温在40～80℃，并开动气流，使水运动；
4.去油后在清水槽中清洗，充分洗干净去油槽中的残留物，使零件清洁，无杂物；
5.预热：将装金属零件的料筐放入氮化炉内，在350～400℃温度之间预热，保温时间30～60分钟，要求金属零件充分均匀预热，以减少氮化时间；
6.氮化：将预热后的金属零件在氮化炉内继续加热进行盐浴氮化，氮化炉内溶液要求氰酸根32～36％，碳酸根19～22％，氰根控制在0.8％以内，根据金属零件材质的要求，保温时间30～80分钟，温度在540～570℃之间，中间通入气管输入氧气，以氧化氰根；
7.氧化：氮化后，对有要求的金属零件再进行氧化，以进一步增加零件的美观及防腐作用，温度控制在350～380℃；
8.热水清洗：水温控制在60～80℃，将氮化及氧化后的零件进行清洗，去处零件氮化后的残液；
9.清水清洗：进一步清洗零件表面污物，充分清洁零件；
10.浸油：提高零件表面的透明度。
氮化工序中的氮化盐包括尿素，氯化钾或氯化钡，碳酸钠，K2S等，各组份的组成按重量百分比计分别为：尿素30～40％，氯化钾或氯化钡20～28％，碳酸钠38～44％，K2S0.0001～0.1％，各组份的重量百分比总和为100％。

Claims (5)

1.一种金属表面盐浴氮化热处理方法，其特征在于按以下工艺流程进行：
①装夹：将金属零件吊装在料筐内；
②氮化：将吊装在料筐内的金属零件置于氮化炉内，加热并加入氮化盐进行盐浴氮化，在温度为540～570℃的状态下保温30～80分钟；
③清洗：将氮化后的金属零件进行清洗，水温控制在60～80℃；
所述氮化工序中的氮化盐包括尿素，氯化钾或氯化钡，碳酸钠，K2S，各组份的组成按重量百分比计分别为：尿素30～40％，氯化钾或氯化钡20～28％，碳酸钠38～44％，K2S0.0001～0.1％，各组份的重量百分比总和为100％。
2.按权利要求1所述的金属表面盐浴氮化热处理方法，其特征在于所述氮化工序后还对金属零件进行氧化，氧化温度控制在350～380℃。
3.按权利要求1或2所述的金属表面盐浴氮化热处理方法，其特征在于所述氮化工序前还在氮化炉内对金属零件进行预热，在温度为350～400℃的状态下保温30～60分钟。
4.按权利要求1所述的金属表面盐浴氮化热处理方法，其特征在于所述装夹工序后还将吊装在料筐内的金属零件置于油槽内进行清洗去油，在温度为40～80℃的状态下保持30～60分钟。
5.按权利要求1或4所述的金属表面盐浴氮化热处理方法，其特征在于所述油槽内清洗去油后还将吊装在料筐内的金属零件置于清水槽内清洗。
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