CN107541697A - 一种45#钢的渗硼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于45#钢热处理工艺领域，具体是涉及一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：（1）对45#钢工件进行预处理；（2）将渗硼剂放置于热处理炉，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火，其中淬火的介质为淬火油；所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼6‑20重量份、氟硼酸钾6‑20重量份、四氧化三铁3‑10重量份、碳化硅6‑30重量份。采用本发明的技术方案有效降低了渗硼处理的工艺成本，提高渗硼45#钢的综合力学性能及延长45#钢工件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于45#钢热处理工艺领域，具体是涉及一种45#钢的渗硼工艺。
背景技术
45#钢是中碳结构钢，具有优良的冷热加工性能、机械性能，其价格低、来源广，在机械领域、建材领域等均有着广泛的应用。但45#钢在实际应用过程中存在较大的缺陷，具体为淬透性低，不能满足对钢结构性能要求较高的场合及大截面尺寸的钢产品的需求。
为了扩大45#钢的应用范围，常需要对45#钢工件进行化学热处理，特别是对于一些要求表面高硬度、高耐磨性以及高抗冲击的工件。在提高45#钢综合力学性能的若干热处理工艺中，对45#钢进行渗硼处理，是其中较为热门的方向。渗硼，是将硼原子扩散进入金属表层，在金属表层形成硬质渗硼层的化学热处理过程。早在1895年，Moissan就探讨过钢渗硼的可能性。从那以后，开始了此领域的大量研究。直到今天，人们通过对渗硼层性能、产生过程、技术及工程应用的大量卓有成效的研究，使渗硼成为了材料具备高强耐磨表层的最佳方法之一。而对45#钢进行渗硼处理是利用硼元素增加合金的耐磨性能，经过渗硼处理过的45#钢能够广泛应用于各类墙体材料，也可广泛应用于各类大型工件及模具上等，如安装于国产液压自动砖机（1100吨）、八孔圆盘160吨砖机上的模具。
然而，争对45#钢的渗硼处理工艺还存在一些问题，主要表现在：渗硼工艺不够完善，渗硼工艺成本高且对硼资源的使用率不高，所得渗硼工件的渗硼层与基体之间的界线明显、渗硼层具有高脆性且不耐磨，在渗硼工件的应用过程中渗硼层容易剥落，且使用寿命短。
发明内容
为了降低渗硼处理的工艺成本，提高渗硼45#钢的综合力学性能及延长45#钢的使用寿命，本发明提供一种45#钢的渗硼工艺，其通过采用液相渗硼剂的流动实现在45#钢表面形成渗硼层。
为实现上述技术目的，本发明采取的具体的技术手段为，一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra为4~13μm；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为3-5m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火；
其中淬火的介质为淬火油，所述阶梯式淬火为先将45#钢工件在500℃的油温下保温50-70min，再在200℃-300℃的油温下保温90-150min，最后空冷；
所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼6-20重量份、氟硼酸钾6-20重量份、四氧化三铁3-10重量份与碳化硅6-30重量份。
作为本发明改进的技术方案，在喷砂处理的过程中，所用磨料为钢砂、碳化硅或者石英砂。
作为本发明改进的技术方案，所用磨料采用磷酸浸泡过，所述磷酸的浓度为质量百分含量为40%。
作为本发明改进的技术方案，所述渗硼剂还包括0.1-1.5重量份的稀土。
作为本发明改进的技术方案，所述稀土为轻稀土。
作为本发明改进的技术方案，所述轻稀土优选为氧化铈或氧化镧。
作为本发明改进的技术方案，所述渗硼剂优选为包括如下重量份的各物质：碳化硼6-10重量份、氟硼酸钾6-8重量份、四氧化三铁3-5重量份与碳化硅6-20重量份。
作为本发明改进的技术方案，所述渗硼剂优选为包括如下重量份的各物质：碳化硼8重量份、氟硼酸钾8重量份、四氧化三铁3重量份与碳化硅8.5重量份。
作为本发明改进的技术方案，在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用。
作为本发明改进的技术方案，渗硼剂的重复利用过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后加入新配置的渗硼剂，新加入的渗硼剂与已经重复利用的渗硼剂按质量比1：1混合用于第四次的渗硼过程。
有益效果
本发明的技术方案是在渗硼过程中将炉温升至950℃，使得渗硼剂部分熔融，熔融的渗硼剂在渗硼过程中渗硼剂的主要成分与45#钢基体发生熔融渗透，使得热处理过程中形成与45#钢工件融为一体且均匀分布的渗硼层；而现有技术中的渗硼工艺，所形成的渗硼层只是单纯的附着于金属表面，在工件的实际应用过程中，渗硼层易发生脱落；
另外采用本发明的技术方案所得到的渗硼产品的寿命相较于现有技术中提高50%，且抗耐磨性、硬度均有一定程度的提高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1
一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面采用碳化硅为磨料进行喷砂处理，这里喷砂处理的作用在于去除45#钢表面的油污、锈迹以及改善工件表面的粗糙度使得工件在渗硼处理过程中效果更佳，在喷丸处理的过程中45#钢工件表面的粗糙度为Ra为4μm，主要是促进渗硼层能够更好的与45#钢工件本体相融合；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为3m/s，冲洗至45#钢工件表面无脏物；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，热处理炉在500℃的炉温下保温40min，使得渗硼剂内部组分分散均匀，将45#钢工件放入热处理炉中，渗硼剂包裹着45#钢工件，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，这个过程中渗硼剂中的组分与45#钢工件的表面发生渗硼反应；再对45#钢工件进行阶梯式淬火处理，这里淬火的介质为淬火油，既先在500℃的油温下保温50min，再在200℃的油温下保温90min，最后空冷；
所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼6重量份、氟硼酸钾6重量份、四氧化三铁3重量份、碳化硅6重量份。这里碳化硼的硼元素是高耐磨金属元素，通过氟硼酸钾高温裂变后，渗入45#钢工件表面形成部分成双相型（FeB、Fe2B）渗硼层，部分形成Fe、B单相层，且不易脱离；四氧化三铁取一个中和的作用，不使硼元素流失，同时四氧化三铁也具有辅助碳化硼在45#钢工件表面形成渗硼层；碳化硅：是一种耐高温、保温性能好，是一种填充料，与各元素相互不抵触，有利于各金属元素的分布。
为了提高硼的利用率，在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用，过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后加入新配置的渗硼剂，新加入的渗硼剂与已经重复利用的渗硼剂按质量比1：1混合用于第四次的渗硼过程。
另外，为了节省电能，节能方法：（1）在对热处理炉升温至500℃时一律在晚上零点（24：00）合闸升温；在前一批45#钢工件出炉后，继续装入另一批未渗硼的45#钢工件进行入热处理炉渗硼；（2）出热处理炉后如果恰遇峰谷时段，必须原温保温，等到12点以后进入平段电价时再继续升温；（3）下午6:00至晚上10：00禁止升温，执行原温保温措施，但禁止拉闸断电；（4）新旧渗硼剂配伍：新渗硼剂使用三次后，第四次开始添加新渗硼剂，按新旧渗硼剂各占50％比例配置，旧渗硼剂必须实现筛选，去除杂质，研磨均匀，使用三次，第四次又开始加新渗硼剂50％，如此滚动配置。
实施效果
本实施例的技术方案采用渗硼剂与热处理的升温过程、淬火过程相结合的方式，相对于现有技术中的渗硼工艺，渗硼工艺的时间缩短30%，而且得到的渗硼45#钢工件表面的洛氏硬度为70，渗硼45#钢工件的渗硼层厚度为现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的渗硼层厚度1.5倍，渗硼45#钢工件相较于现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的耐磨性提高30%以上、使用寿命提高了50%，能使不明元素有效的吸收。
实施例2
一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra13μm；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为5m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火；
其中淬火的介质为淬火油，所述阶梯式淬火为先将45#钢工件在500℃的油温下保温70min，再在300℃的油温下保温150min，最后空冷；
所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼20重量份、氟硼酸钾20重量份、四氧化三铁10重量份、碳化硅30重量份。
在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用，渗硼剂的重复利用过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后加入新配置的渗硼剂，新加入的渗硼剂与已经重复利用的渗硼剂按质量比1：1混合用于第四次的渗硼过程。
为了使得在喷砂处理的过程对45#钢表面的除污效果更佳，是采用浸泡过磷酸的碳化硅为喷料，所述磷酸的浓度为质量百分含量为40%。这里喷料选用碳化硅是避免在喷砂的过程中引入有损45#钢工件质量的杂质。
实施效果
本实施例的技术方案采用渗硼剂与热处理的升温过程、淬火过程相结合的方式，相对于现有技术中的渗硼工艺，渗硼工艺的时间缩短30%，而且得到的渗硼45#钢工件表面的洛氏硬度为74，渗硼45#钢工件的渗硼层厚度为现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的渗硼层厚度1.4倍，渗硼45#钢工件相较于现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的耐磨性提高32%以上、使用寿命提高了51%，能使不明元素有效的吸收。
实施例3
一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面采用石英砂为磨料进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra为8μm；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为4m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火；
其中淬火的介质为淬火油，所述阶梯式淬火为先将45#钢工件在500℃的油温下保温60min，再在260℃的油温下保温100min，最后空冷；
所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼8重量份、氟硼酸钾8重量份、四氧化三铁3重量份以及碳化硅8.5重量份。
在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用，渗硼剂的重复利用过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后得到老渗硼剂，在老渗硼剂中重新加入配方为碳化硼8重量份、氟硼酸钾8重量份、四氧化三铁3重量份、碳化硅8.5重量份的新渗硼剂，新渗硼剂与老渗硼剂按质量比1：1混合后用于第四次的渗硼工艺。
实施效果
本实施例的技术方案采用渗硼剂与热处理的升温过程、淬火过程相结合的方式，相对于现有技术中的渗硼工艺，渗硼工艺的时间缩短30%，而且得到的渗硼45#钢工件表面的洛氏硬度为80，渗硼45#钢工件的渗硼层厚度为现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的渗硼层厚度1.5倍，渗硼45#钢工件相较于现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的耐磨性提高30%以上、使用寿命提高了53%，能使不明元素有效的吸收。
实施例4
一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra为5μm；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为3.5m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；在喷砂处理的过程中，是采用浸泡过磷酸的石英砂为喷料，所述磷酸的浓度为质量百分含量为40%。
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火；
其中淬火的介质为淬火油，所述阶梯式淬火为先将45#钢工件在500℃的油温下保温5min，再在280℃的油温下保温120min，最后空冷；在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用，渗硼剂的重复利用过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后加入新配置的渗硼剂，新加入的渗硼剂与已经重复利用的渗硼剂按质量比1：1混合用于第四次的渗硼过程。
所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼10重量份、氟硼酸13重量份、四氧化三铁5重量份、碳化硅7重量份以及稀土0.1重量份。这里的稀土是轻稀土具体为：镧、铈、镨、钕、钷、钐或者铕。
实施效果
本实施例的技术方案采用渗硼剂与热处理的升温过程、淬火过程相结合的方式，相对于现有技术中的渗硼工艺，渗硼工艺的时间缩短30%，而且得到的渗硼45#钢工件表面的洛氏硬度为75，渗硼45#钢工件的渗硼层厚度为现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的渗硼层厚度1.3倍，渗硼45#钢工件相较于现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的耐磨性提高30%以上、使用寿命提高了50%，能使不明元素有效的吸收。
实施例5
一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra为11μm；在喷砂处理的过程中，是采用浸泡过磷酸的石英砂为喷料，所述磷酸的浓度为质量百分含量为40%；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为3m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火；
其中淬火的介质为淬火油，所述阶梯式淬火为先将45#钢工件在500℃的油温下保温55min，再在230℃的油温下保温100min，最后空冷；在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用，渗硼剂的重复利用过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后加入新配置的渗硼剂，新加入的渗硼剂与已经重复利用的渗硼剂按质量比1：1混合用于第四次的渗硼过程。
所述渗硼剂优选为包括如下重量份的各物质：碳化硼10重量份、氟硼酸钾8重量份、四氧化三铁5重量份、碳化硅20重量份与稀土1.5重量份。这里的稀土是轻稀土具体为：氧化镧或者氧化铈。
实施效果
本实施例的技术方案采用渗硼剂与热处理的升温过程、淬火过程相结合的方式，相对于现有技术中的渗硼工艺，渗硼工艺的时间缩短30%，而且得到的渗硼45#钢工件表面的洛氏硬度为80，渗硼45#钢工件的渗硼层厚度为现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的渗硼层厚度1.6倍，渗硼45#钢工件相较于现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的耐磨性提高30%以上、使用寿命提高了50%，能使不明元素有效的吸收。
实施例6
一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra为12μm；在喷砂处理的过程中，是采用浸泡过磷酸的石英砂为喷料，所述磷酸的浓度为质量百分含量为40%；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为4m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火；
其中淬火的介质为淬火油，所述阶梯式淬火为先将45#钢工件在500℃的油温下保温60min，再在280℃的油温下保温130min，最后空冷；在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用，渗硼剂的重复利用过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后加入新配置的渗硼剂，新加入的渗硼剂与已经重复利用的渗硼剂按质量比1：1混合用于第四次的渗硼过程。
所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼7重量份、氟硼酸钾7重量份、四氧化三铁4重量份、碳化硅12重量份与稀土1重量份。这里的稀土是轻稀土具体为：镧、铈、镨、钕、钷、钐或者铕。
实施效果
本实施例的技术方案采用渗硼剂与热处理的升温过程、淬火过程相结合的方式，相对于现有技术中的渗硼工艺，渗硼工艺的时间缩短30%，而且得到的渗硼45#钢工件表面的洛氏硬度为69，渗硼45#钢工件的渗硼层厚度为现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的渗硼层厚度1.3倍，渗硼45#钢工件相较于现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的耐磨性提高33%以上、使用寿命提高了50%，能使不明元素有效的吸收。
实施例7
一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra为13μm；在喷砂处理的过程中，是采用浸泡过磷酸的石英砂为喷料，所述磷酸的浓度为质量百分含量为40%；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为3.1m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火；
其中淬火的介质为淬火油，所述阶梯式淬火为先将45#钢工件在500℃的油温下保温50-70min，再在200℃-300℃的油温下保温90-150min，最后空冷；在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用，渗硼剂的重复利用过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后加入新配置的渗硼剂，新加入的渗硼剂与已经重复利用的渗硼剂按质量比1：1混合用于第四次的渗硼过程。
所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼9重量份、氟硼酸钾8重量份、四氧化三铁8重量份、碳化硅25重量份与稀土0.5重量份。这里的稀土是轻稀土具体为：镧、铈、镨、钕、钷、钐或者铕。
实施效果
本实施例的技术方案采用渗硼剂与热处理的升温过程、淬火过程相结合的方式，相对于现有技术中的渗硼工艺，渗硼工艺的时间缩短30%，而且得到的渗硼45#钢工件表面的洛氏硬度为78，渗硼45#钢工件的渗硼层厚度为现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的渗硼层厚度1.4倍，渗硼45#钢工件相较于现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的耐磨性提高30%以上、使用寿命提高了50%，能使不明元素有效的吸收。
对比实施例8
一种45#钢的渗硼工艺，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra为13μm；在喷砂处理的过程中，是采用浸泡过磷酸的石英砂为喷料，所述磷酸的浓度为质量百分含量为40%；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为3.1m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉直接采用室温下的淬火油淬火；
所述渗硼剂为现有产品，具体为中国专利CN105385984A“一种用于碳素钢的渗硼剂”，其材料组成按重量百分比为，25％的硼砂、8％的氟硼酸钠、22％的黏土、7％的尿素、6％的硅铁、4％的碳酸氢铵、 1.0％的铝、0.25％的碳酸钙、0.3％的二氧化锰、0.002％的二氧化钛、0.3％的稀 土氟化物及余量的石墨和木炭。
实施效果
本实施例的技术方案采用渗硼剂与热处理的升温过程、淬火过程相结合的方式，相对于现有技术中的渗硼工艺，渗硼工艺的时间缩短30%，而且得到的渗硼45#钢工件表面的洛氏硬度为60，渗硼45#钢工件的渗硼层厚度为现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的渗硼层厚度1.5倍，渗硼45#钢工件相较于现有技术中渗硼工艺处理下45#钢工件表面的耐磨性提高5%以上、使用寿命提高了10%。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）对45#钢工件进行预处理，所述预处理包括a、对45#钢工件表面进行喷砂处理，使45#钢工件表面的粗糙度为Ra为4~13μm；b、对45#钢工件的表面进行水流冲洗，水流冲洗的水流速度为3-5m/s；c、对45#钢工件的表面进行酒精冲洗后放置于通风处干燥；
（2）将渗硼剂放置于热处理炉中，开启热处理炉进行加热升温直至热处理炉炉温达到500℃，保温40min，将45#钢工件放入热处理炉，继续对热处理炉升温直至热处理炉温度达到950℃，保温10h，开炉对45#钢工件进行阶梯式淬火；
其中淬火的介质为淬火油，所述阶梯式淬火为先将45#钢工件在500℃的油温下保温50-70min，再在200℃-300℃的油温下保温90-150min，最后空冷；
所述渗硼剂包括如下重量份的各物质碳化硼6-20重量份、氟硼酸钾6-20重量份、四氧化三铁3-10重量份、碳化硅6-30重量份。
2.根据权利要求1所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，在喷砂处理的过程中，所用磨料为钢砂、碳化硅或者石英砂。
3.根据权利要求2所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，所用磨料采用磷酸浸泡过，所述磷酸的浓度为质量百分含量为40%。
4.根据权利要求1所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，所述渗硼剂还包括0.1-1.5重量份的稀土。
5.根据权利要求4所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，所述稀土为轻稀土。
6.根据权利要求5所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，所述轻稀土优选为氧化铈或氧化镧。
7.根据权利要求1所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，所述渗硼剂优选为包括如下重量份的各物质：碳化硼6-10重量份、氟硼酸钾6-8重量份、四氧化三铁3-5重量份与碳化硅6-20重量份。
8.根据权利要求1所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，所述渗硼剂优选为包括如下重量份的各物质：碳化硼8重量份、氟硼酸钾8重量份、四氧化三铁3重量份与碳化硅8.5重量份。
9.根据权利要求1所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，在对45#钢进行渗硼过程中所用的渗硼剂可重复利用。
10.根据权利要求9所述的一种45#钢的渗硼工艺，其特征在于，渗硼剂的重复利用过程为：在渗硼剂重复利用三次后对已重复利用的渗硼剂进行筛选去除杂质、研磨均匀后加入新配置的渗硼剂，新加入的渗硼剂与已经重复利用的渗硼剂按质量比1：1混合用于第四次的渗硼过程。
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