CN1045426A

CN1045426A - 硼钒共渗剂及其工艺方法

Info

Publication number: CN1045426A
Application number: CN 89105673
Authority: CN
Inventors: 廖平凡; 王春阳
Original assignee: POTENTIOMETER FACTORY HUNAN PROV
Current assignee: POTENTIOMETER FACTORY HUNAN PROV
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1990-09-19

Abstract

固相硼钒共渗是将硼与钒的混合物+活化剂+填充料+粘结剂，制成球粒状共渗剂，将工件置于填满共渗剂箱内，密封加热，保温，使金属表面同时渗入硼与钒的一种化学热处理方法。共渗后，表面硬度极高，工作的耐磨性高于单一渗硼，渗层与基体结合牢固，脆性小，韧性好，渗层不易脱落，工件表面洁净，无粘结、无腐蚀，且具有较好的耐蚀性、热稳定性，降低了硼化物层的脆性，全面提高了渗层的物理——机械性能。

Description

本发明涉及工装模具领域，是一种硼钒共渗剂及其工艺方法。

目前国内较先进的工装模具曾采用渗硼工艺，但由于渗硼是生成间隙化合物，相变反应扩散形成Fe₂B、FeB，其本身脆性大，FeB、Fe₂B二相的比容与膨胀不同;硼是扩大奥氏体区，使共析点朝左下方移动，相变点下降，淬火时硼的化合物不发生相变，基体要产生相变，过渡区由于有微量硼的存在，冷却相变时定先于基体，造成表面承受较大的拉应力，促使了硼化物的脆性增大，淬火工艺复杂，难度大，稍有不当就会产生裂纹，使用时易脱落，同时单一渗硼，工件尺寸胀大量大，增加了磨削的困难。

本发明的目的是为了选择较为理想的表面强化工艺，而研制的球粒状硼钒共渗剂。

本发明的组成为：

1.供给剂：B₄C 5～6%，V₂O₃5～8%（也可用钒铁粉35～40%代）

2.活化剂：KBF₄3～4%，NaF 1%（也可用NH₄Cl 1%代）

3.填充剂：余量为SiC

4.淀粉剂：淀粉或糖浆

将上述1、2、3种材料均匀混合后再加糊状粘结剂搅拌制成球粒状共渗剂，制粒后烘干，再装包待用。

固相硼钒共渗是将硼与钒的混合物+活化剂+填充料+粘结剂，制成球粒状共渗剂，将工件置于填满渗剂箱内，密封加热、保温，使金属表面同时渗入硼与钒的一种化学热处理方法。

使用硼钒共渗，工件的硬度提高，耐磨性高于单一渗硼，渗层与基体结合牢固、脆性小，韧性好，渗层不易脱落，工件表面洁净，无粘结，无腐蚀，且具有较好的耐蚀性，热稳定性。

硼钒共渗不受钢种限制，在冷热模具上使用效果能成倍的高于渗硼。

硼钒共渗层与基体结合牢固，是因钒与铁的原子晶格类型相同，原子半径相近（Fe为1.24A°，V为1.31A°），钒溶于奥氏体形成置换固溶体。共渗的结果，发挥了渗硼、渗钒的优势而避免了各自的不足。硼钒共渗工艺稳定、方法简单，可重复使用，且共渗剂可制成商品流动出售。

硼钒共渗工艺方法

工艺程序：工件除油清洗-烘干-装箱-密封-烘干-补漏-装炉-共渗-淬回火-喷丸。

1.待渗件去锈，用汽油清洗、烘干或自然干燥。

2.装箱：工件之间、工件与箱壁之间，应留有5～10mm的间距，然后加盖密封，如附图所示。

如附图所示，箱体〔1〕用低碳钢板或不锈钢焊成。密封材料〔2〕用耐火泥+水玻璃拌匀封盖，共渗剂〔3〕置于箱体〔1〕内的工件〔4〕之间，密封后用低温烘干，温度高了会开裂，如开裂还要再次用较稀的耐火泥水玻璃泥浆补漏，最好是自然干燥。

3.加热：在箱式炉、井式炉、燃料炉中均可。装炉温度：可随炉升温，亦可在600～700℃装炉，对薄板件变形要求＜20μm的应用600℃^±20消除应力或在550℃^±20停留1～2小时，再升温至930～960℃，保温3～5小时。

4.冷却：保温结束后，对于高、中碳钢，合金钢，应在该钢种的Ar₁点以下20～40℃等温停留1-3小时，再出炉空冷或作细化晶粒处理，为再次热处理作组织准备。

5.共渗后的热处理

硼钒共渗后的热处理，应根据工件的服役条件和失效特点而定。承受中等以上载荷的模具，要重新加热淬、回火。受力不大的薄板件、耐磨件、喷丸后可直接装配使用。

共渗件的加热淬火，须在充分脱氧的中性盐浴炉中加热，最好在真空炉中进行。淬火加热温度取常规温度的下限，淬火冷却用150℃左右的热油或硝浴分级，等温均可。

淬火后的回火，可用低温回火。工具钢为了提高韧性，回火温度可比常规回火温度提高一些。为改善心部韧性，亦可采用中、高温回火。

Claims

1、一种硼钒共渗剂及其工艺方法，其特征在于硼钒共渗剂的组成为：供给剂：B₄C5～6%、V₂O₅6～8%(也可用钒铁粉35～40%代)，活化剂：KBF₄3～4%，NaF1%(也可用NH₄Cl1%代)填充剂：余量为SiC，粘结剂，淀粉或糖浆，且将上述1、2、3种材料均匀混合后再加糊状粘结剂搅拌制成球粒状共渗剂，制粒后烘干，再装包待用。

2、一种硼钒共渗剂及其工艺方法，其特征在于硼钒共渗工艺方法的工艺程序为：工件除油清洗→烘干→装箱→密封→烘干→补漏→装炉→共渗→回火→喷丸。

（1）待渗件去锈，用汽油清洗，烘干或自然干燥;

（2）装箱：工件之间，工件与箱壁之间，应留有5～10mm的间距，然后加盖密封;

箱体〔1〕用低碳钢板或不锈钢焊成，密封材料〔2〕用耐火泥+水玻璃拌匀封盖，共渗剂〔3〕置入箱体〔1〕内的工件〔4〕之间，密封后低温烘干，若开裂则再次用较稀的耐火泥水玻璃泥浆补漏，或自然干燥;

（3）加热：在箱式炉、井式炉、燃料炉中均可，装炉温度：可随炉升温，亦可在600～700℃装炉，对薄板件，变形要求＜20μm的应用600℃±20消除应力或在550℃±20停留1～2小时，再升温至930～960℃，保温3～5小时;

（4）冷却：保温结束后，对高、中碳钢、合金钢，应在该钢种的Ar₁点以下20～40℃等温停留1～3小时，再出炉空冷，或作细化晶粒处理，为再次热处理作组织准备;

（5）共渗后的热处理：硼钒共渗后的热处理，应根据工件的服役条件和失效特点而定，承受中等以上载荷的模具，要重新加热淬，回火，受力不大的薄板件，耐磨板件、耐磨件，喷丸后可直接装配应用;

共渗件的加热淬火，须在充分脱氧的中性盐溶炉中加热，最好在真空炉中进行，淬火加热温度取常规温度的下限，淬火冷却用150℃左右的热油，或硝溶分级，等温均可;

淬火后的回火，可用低温回火，工具钢为提高其韧性，回火温度可比常规回火温度提高一些，为改善心部韧性，亦可采用中、高温回火。