CN101831604A - 用于液体氮化的氮化盐 - Google Patents
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Abstract
本发明用于液体氮化的氮化盐,按重量百分比由如下组分组成:CO(NH2)2 30%~50%,Na2CO3 10%~20%,K2CO3 10%~20%,NaCl 20%~25%,K2SO3 1%~3%,CeCO3 1%~3%,LiOH 5%~10%。本发明扩大了目前所知氮化盐的使用温度,可对中低碳钢进行化合物层为30μm以上的深层QPQ氮化工艺处理。
Description
技术领域:
本发明涉及一种应用于QPQ(液体氮化)工艺处理的氮化盐。
背景技术:
QPQ工艺处理技术是一种液体氮化技术,利用熔融状态下的氮化盐提供活性氮原子[N]渗入铁基表面,形成坚硬致密的铁氮化合物,从而可大幅度提高铁基材料的耐磨性和抗蚀性。
但是,目前公知的QPQ氮化盐由CO(NH2)2,Na2CO3,K2CO3,KOH组成,适用温度一般在520℃~600℃之间,超出该氮化温度区间就会体现为氮化效果极差或氮化盐不稳定,如目前市场上在销售的某些氮化盐就是如此。以45#钢为例,氮化后得到的化合物层深度普遍在20μm以下。这就限制了QPQ工艺的适用范围。
发明内容:
本发明的目的是为了克服目前QPQ工艺氮化盐适用温度范围太窄,氮化化合物层深度不够厚的不足,提供一种扩大目前所知氮化盐的使用温度,可对中低碳钢进行化合物层为30μm以上的深层QPQ氮化工艺处理的用于液体氮化的氮化盐。
本发明的目的是这样来实现的:
本发明用于液体氮化的氮化盐,按重量百分比由如下组分组成:
CO(NH2)2 30%~50%,Na2CO3 10%~20%,K2CO3 10%~20%,NaCL 20%~25%,K2SO3 1%~3%,CeCO3 1%~3%,LiOH 5%~10%。
上述的用于液体氮化的氮化盐,按重量百分比由如下组分组成:
CO(NH2)2 40%,Na2CO3 10%,K2CO3 20%,NaCL 20%,K2SO3 2.5%,CeCO3 2.5%,LiOH5%。
本发明采用的技术方案是:优化了QPQ氮化盐的配方,添加了能提高盐活性的基础成份稀土碳酸铈CeCO3和氢氧化理LiOH。
在使用过程中本发明的反应原理是:
氰酸根分解提供活性氮原子
其中Na2CO3、K2CO3和CO(NH2)2反应生成氰酸根离子;Na2SO3控制氰根离子CN的含量;KCL提供中性盐浴的基础环境;稀土碳酸铈CeCO3可提高氮化盐的活性,促进渗氮;氢氧化锂提高盐浴流动性和基础成分的稳定性,拓宽氮化盐的温度适应范围。在工作状态下,氰酸根离子分解而产生的活性氮原子渗入铁基材料表面,在材料表面形成坚硬致密的铁氮化合物,从而提高材料的耐磨性和抗蚀性。
按比例配料,然后将各组分混合,放入坩埚中在580℃左右熔化。融化后在580℃左右保温时效6小时即制得本发明用于液体氮化的氮化盐。就可以进行生产使用。
本发明氮化盐中引入了活化成分,使盐在较低温度状态下能保持一定的氮势,在较高温度状态下基础成分不分解,从而将氮化盐的适用温度扩大到460℃~660℃之间。以45#钢为例,用本发明的深层QPQ氮化盐来处理,可得到30μm以上的深层化合物层,比目前所知的QPQ工艺得到化合物层的深度接近厚一倍。
附图说明:
图1为金相结果照片图。
图2为另一金相结果照片图。
图3为再一金相结果照片图。
具体实施方式:
实施例1:
本实施例1氮化盐按重量百分比由如下组分组成:
CO(NH2)2 30%,Na2CO3 20%,K2CO3 20%,NaCL 20%,K2SO3 1%,CeCO3 1%,LiOH 8%。
用本实施例1氮化盐对45#钢在650℃氮化2小时,可得到30μm以上的深层化合物层,如图1所示。
实施例2:
本实施例2氮化盐按重量百分比由如下组分组成:
CO(NH2)2 40%,Na2CO31 2%,K2CO31 2%,NaCL 22%,K2SO3 2%,CeCO3 2%,LiOH 10%。
本实施例2适用于570℃氮化工艺条件下使用,氮化盐浴环境稳定。45#钢氮化金相结果如图2所示。
实施例3:
本实施例3氮化盐按重量百分比由如下组分组成:
CO(NH2)2 45%,Na2CO3 10%,K2CO3 10%,NaCL 25%,K2SO3 2%,CeCO3 3%,LiOH 5%。
本实施例3氮化盐适用于480℃氮化工艺条件下使用。45#钢氮化金相结果如图3所示。
实施例4:
本实施例4氮化盐按重量百分比由如下组分组成:
CO(NH2)2 40%,Na2CO3 10%,K2CO3 20%,NaCL 20%,K2SO3 2.5%,CeCO3 2.5%,LiOH5%。
本实施例4氮化盐适用于580℃氮化工艺条件下使用。氮化质量稳定。氮化盐成本低。
上述实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明,但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
Claims (2)
1.用于液体氮化的氮化盐,按重量百分比由如下组分组成:
CO(NH2)2 30%~50%,Na2CO3 10%~20%,K2CO3 10%~20%,NaCL 20%~25%,K2SO31%~3%,CeCO3 1%~3%,LiOH 5%~10%。
2.如权利要求1所述的用于液体氮化的氮化盐,其特征在于按重量百分比由如下组分组成:
CO(NH2)2 40%,Na2CO3 10%,K2CO3 20%,NaCL 20%,K2SO3 2.5%,CeCO3 2.5%,LiOH5%。
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