浙江至德鋼業有限公司對不銹鋼(gang)零件進行氣體滲氮,首先需要清除鈍化膜,然后在爐中加入氯化銨,但往往造成排氣孔堵塞,需經常進行清理,而且氣體滲氮時間長,滲氮層淺,所以一些熱處理工廠對小型薄片不銹鋼零件往往采用液體軟滲氮,從而較好地解決了不銹鋼小零件的滲氮問題,而且滲氮時間大大縮短。
液體軟(ruan)滲(shen)氮,最初是(shi)在熔融的(de)氰(qing)(qing)鹽(yan)(yan)(yan)中進(jin)行的(de)。為了(le)提高(gao)鹽(yan)(yan)(yan)浴的(de)活(huo)性,將干燥后的(de)空氣或氧氣通入(ru)鹽(yan)(yan)(yan)浴中,這(zhe)不但起攪拌作用(yong),而且還加速(su)了(le)氰(qing)(qing)鹽(yan)(yan)(yan)的(de)氧化,使其變(bian)成氰(qing)(qing)酸鹽(yan)(yan)(yan),進(jin)而分解出活(huo)性碳、氮原(yuan)子,從而加速(su)滲(shen)氮過程。經570℃保溫(wen)1.5~2h處理后,低碳鋼(gang)可以(yi)獲得0.046mm左右的(de)滲(shen)層。
因氰鹽具有劇毒,已經被禁止使用。為此,我國廣大熱(re)處(chu)理(li)科技工作者經過反復試驗,研究出原料無毒(尿素),而且無需向鹽浴中通入空氣的液體軟滲氮法,其配比的成分見表3-19。

根(gen)據所(suo)采(cai)用的(de)設(she)備、坩堝的(de)容量(liang)及其熔鹽(yan)(yan)的(de)利用率(lv)(lv)(45%~50%),按配方進(jin)行鹽(yan)(yan)浴的(de)配制。先(xian)將尿素(su)、碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)鈉、碳(tan)酸(suan)(suan)(suan)鉀和氯化鉀4種鹽(yan)(yan)混(hun)(hun)合(he)均勻,并把混(hun)(hun)合(he)好的(de)鹽(yan)(yan)放(fang)在(zai)(zai)(zai)坩堝中(zhong),首先(xian)加(jia)入(ru)約(yue)1/3坩堝的(de)混(hun)(hun)合(he)鹽(yan)(yan),然后(hou)接通電源,開足功(gong)率(lv)(lv)進(jin)行熔化。熔化操作在(zai)(zai)(zai)450~500℃進(jin)行。全部熔化后(hou)再將溫度(du)升至滲氮溫度(du),取(qu)樣化驗。當熔鹽(yan)(yan)中(zhong)的(de)氰酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)含量(liang)為35%左右時,便可把工(gong)件放(fang)入(ru)鹽(yan)(yan)浴中(zhong)滲氮;當鹽(yan)(yan)浴中(zhong)的(de)氰酸(suan)(suan)(suan)鹽(yan)(yan)降至30%以(yi)下時,應補充尿素(su)加(jia)以(yi)調整。雖然以(yi)尿素(su)為介質的(de)鹽(yan)(yan)浴原料無毒,但反應產(chan)物(熔鹽(yan)(yan))同(tong)樣具有毒性,因(yin)而在(zai)(zai)(zai)操作上應采(cai)取(qu)安全措施。
在以尿素為主的鹽浴軟滲氮的基礎上,又研究出一種在500℃氮碳共滲的最佳配方比,即鹽浴的CNO(35±2)%(35±2)%(質量分數),CN-<0.5%(質量分數)。工作中無需通空氣攪拌,鹽浴無需空載陳化,可直接處理。
該工藝(yi)與QPQ工藝(yi)、商業鹽(yan)J-2、TF-1工藝(yi)相同(tong)。氣門經低溫(wen)無毒鹽(yan)浴共滲(500℃×3h)和氧化(hua)復合處理(在(zai)160℃的氧化(hua)劑(ji)中保溫(wen)20min)后,其(qi)耐蝕(shi)性(xing)和外觀質(zhi)量優異(yi),硬度均在(zai)50HRC以上,變形(xing)小(xiao)。內(nei)燃機氣門500℃液體軟滲氮后的測定結果(guo)見表3-20。



