CN1242434A - 根除氰根污染的钢铁软氮化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是根除氰根污染的钢铁软氮化工艺,当炉温升到工作温度500—600℃,将工件送入炉内,然后关闭炉盖加以密封,打开排气口,同时通入氨气(或氨+氨分解气,或氨+氮),分解率V为15—75%,再将炉温升温至工作温度,并保持工作温度稳定,通过调节氨加入量使氨分解率保持在工艺规定的范围内,软氮化时间为0.5—4小时,出炉前向炉内滴入水或通入水蒸汽,最后出炉冷却。
Description
本发明涉及的是一种钢铁软氮化工艺,尤其是一种根除氰根污染的钢铁软氮化工艺,属于金属材料热处理领域。
由于软氮化工艺能够获得好的性能,因此在机械工业中应用十分广泛,现有的各种软氮化工艺的共同特点均是氮碳共渗,因而炉内的活性碳、氮原子不可避免地要产生氰化物,造成严重的环境污染。对此,专业人员在通过软氮化工艺获得所需要的性能的同时,竭力注意环境保护问题,也采取了一些有效地减少污染的措施,如:工件在进炉前清洗干净、出炉时再点火燃烧、提高炉子的密封性等等,但仍无法从根本上解决根除氰化物的源头,经过文献检索发现都是没有摆脱上述所采用的措施,即“铁基材料的软氮化处理均在含有碳的气氛中进行”。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提出了一种根除氰根污染的钢铁软氮化工艺,从根本上消除了氰化物污染环境的可能。
本发明的技术方案主要是采用了根除氰根污染的钢铁软氮化工艺,即在钢铁软氮化处理时,通过选择适当的温度、时间、氮势和冷却方式,用只含氮不含碳的介质进行处理的工艺,并在出炉前滴入水或通入水蒸汽消除炉内剩余的氨气。本发明所确定的工艺参数为:温度:500-600℃;介质:纯氨(或氨+氨分解气,或氨+氮),分解率V为15-75%,时间0.5-4小时,软氮化结束后向炉内滴入水或通入水蒸汽10-20分钟。冷却方法:①直接出炉冷却,②易变形零件在炉内冷却,至500℃以下出炉冷却;冷却介质:水或水溶液或油或空冷。当炉温升到工作温度500-600℃,将工件送入炉内,然后关闭炉盖加以密封,打开排气口,同时通入氨气(或氨+氨分解气,或氨+氮),分解率V为15-75%,再使炉温升温至工作温度,并保持工作温度稳定,通过调节氨加入量使氨分解率保持在工艺规定的范围内,软氮化时间为0.5-4小时,然后向炉内滴入水或通入水蒸汽15-20分钟,最后出炉冷却,冷却介质为:水或水溶液或油或空冷。
本发明效果显著,具有实质性的进步,首先对保护环境防止氰化物污染具有重大意义;再则,本发明可以广泛应用于碳钢、铸铁、合金模具钢、高速钢、耐热钢、不锈钢和渗氮钢等钢铁材料;另外,利用本发明所获得金属材料的性能不亚于现有的软氮化(同时加入氮化碳)的性能。
以下将结合四个实施例对本发明进一步描述:
实施例一
材料:Cr12MoV冷冲模,工艺条件:温度500℃,时间4小时,NH3+NH3分解,分解率V=15-25%,出炉前通入水蒸汽出炉油冷(或空冷)。
获得性能:硬度>1000HV,渗层深度0.05mm,冷冲模寿命从12000件提高到35000件。
实施例二
材料:20Cr钢制丝杆φ15×950,工艺条件:温度570℃,时间4小时,纯氨,分解率V=20-30%,出炉前滴入水蒸汽,随炉冷却至470℃出炉,空冷。
获得性能:硬度>700HV,渗层深度0.2mm,热处理变形<0.015mm、零件表面呈兰黑色,美观,耐腐蚀性优于发黑处理。
实施例三
材料:45#钢橡胶模,工艺条件:温度600℃,时间0.5小时,纯氨,分解率V=50-60%,出炉前滴水,出炉水冷。
获得性能:硬度≥700HV,渗层深度0.05-0.06mm,寿命为:从使用半年提高到2年。
实施例四
材料:高速钢铣刀W6Mo5Cr4V2,工艺条件:温度550℃,时间0.5小时,纯氨,分解率V=75%,出炉前滴入水,并随炉冷却至450℃出炉空冷。
获得性能:硬度≥1100HV,渗层深度0.03-0.05mm。
Claims (3)
1、一种根除氰根污染的钢铁软氮化工艺,其特征在于当炉温升到工作温度500-600℃,将工件送入炉内,然后关闭炉盖加以密封,打开排气口,同时通入氨气,(或氨+氨分解气,或氨+氮),分解率为15-75%,再将炉温升温至工作温度,并保持工作温度稳定,通过调节氨加入量使氨分解率保持在工艺规定的范围内,软氮化时间为0.5-4小时,出炉前向炉内滴入水或通入水蒸汽,最后出炉冷却。
2、根据权利要求1所述的这种根除氰根污染的钢铁软氮化工艺,其特征还在于工件出炉前向炉内滴水或通入水蒸汽15-20分钟。
3、根据权利要求1所述的这种根除氰根污染的钢铁软氮化工艺,其特征还在于冷却介质为:水或水溶液或油或空气。
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Cited By (2)
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CN101518410A (zh) * | 2009-03-19 | 2009-09-02 | 严卫星 | 一种不锈铸铁炊具的制作方法 |
CN106637057A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 滨中元川金属制品(昆山)有限公司 | 一种高硬度不锈钢的制备工艺 |
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1999
- 1999-07-29 CN CN 99113925 patent/CN1242434A/zh active Pending
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CN101518410B (zh) * | 2009-03-19 | 2013-12-18 | 严卫星 | 一种不锈铸铁炊具的制作方法 |
CN106637057A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 滨中元川金属制品(昆山)有限公司 | 一种高硬度不锈钢的制备工艺 |
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