专利名称：一种金属表面渗硼的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种金属表面渗硼的工艺方法。
背景技术：
普通钢铁材料由于表面硬度低，在使用过程中很快磨损失效，浪费大量钢材，而且 需要经常拆换工装，误工费时。渗硼可以大幅度提高钢铁表面硬度，远远超过渗碳、氮化、镀 铬等表面层的硬度，渗硼层还具有很高的耐腐蚀性，可以使工件使用寿命提高几倍甚至几 十倍，具有很高的经济效益。渗硼设备简单、操作方便，易于掌握，成本低廉。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属表面渗硼的工艺方法，解决普通的渗硼剂渗硼后的 钢材表面硬度低的问题。本发明的目的是通过以下技术方案来实现采用硼铁O^e-B)为供硼剂；氟硼酸钾(KBF4)和碳酸氢氨(MMHCCB)为催渗剂，工 业纯氧化铝(AI2CX3)为填充剂。该渗剂具有渗硼速度快，硼化层组织基本为单相或 (Fe、M) 2Β，硼化层硬度可达HV1600-2100，渗硼件表面清洁，不用清洗和渗剂无毒，可重复使 用等特点。其工艺方法为(1)渗硼温度800°C -950°C (加热温度按工艺要求而定)。(2)保温时间3-5小时，一般为850°C保温小时(保温时间不包括参箱透热时 间)。渗箱与工件的透热时间应视其体积大小酌定。(3)渗剂用量一般以填满渗箱为宜。(4)操作过程工件用汽油或酒精去油后晾干。在渗箱底部撒5毫米厚的渗剂， 垂直放置工件，以减少弯曲变形，然后填满渗剂(非工作面可用旧渗剂填充，以减少渗剂用 量)，用水玻璃调粘土封箱。出炉或随炉冷至室温开箱，渗硼后开箱直接淬火亦可。(5)渗剂可重复使用，一般用旧渗剂50% +新渗剂50%。(6)质量检查用三钾试剂和硝酸酒精熔液腐蚀后，检查硼化层厚度及硬度。能达到国内外先进水平。如渗硼片皮机压刀板，使用寿命比氮化压刀板提高6倍， 比喷涂硬质合金提高1倍。免烧砖模具、河砂砖模具、耐火砖模具渗硼，使用寿命比渗碳模 具提高三倍以上。用于石油机械抽油泵泵管、接箍、扶正器等配件，耐磨损，耐腐蚀，使用寿 命大幅提高。Q235钢垫板在磨料磨损下，15天就须拆换，而渗硼后可使用半年以上。经济 效益显著。1.渗层硬度高HV1500-2000，相当于HRC85。2.渗硼速度快45钢在900°C保温 4小时渗层厚度可达120-130微米。3.松装密度轻0.5公斤/升，与以往渗硼剂相比，可 节省渗硼剂约50-80%。4.渗硼剂为颗粒状，渗后松散不粘结，易取出工件。5.添加部分新 渗硼剂可以反复使用。6.价格低廉。
具体实施例方式本发明实施例所述的金属表面渗硼的工艺方法，采用硼铁O^e-B)为供硼剂；氟硼 酸钾(KBF4)和碳酸氢氨(NH4HCO3)为催渗剂，工业纯氧化铝(AI2O3)为填充剂。该渗剂具有渗硼速度快，硼化层组织基本为单相的！^ 2B或(Fe、M)2B，硼化层硬度 可达HV1600-2100，渗硼件表面清洁，不用清洗和渗剂无毒，可重复使用等特点。具体工艺步 骤如下(1)渗硼温度800°C -950°C (加热温度按工艺要求而定)。(2)保温时间3-5小时，一般为850°C保温小时(保温时间不包括参箱透热时 间)。渗箱与工件的透热时间应视其体积大小酌定。(3)渗剂用量一般以填满渗箱为宜。(4)操作过程工件用汽油或酒精去油后晾干。在渗箱底部撒5毫米厚的渗剂， 垂直放置工件，以减少弯曲变形，然后填满渗剂(非工作面可用旧渗剂填充，以减少渗剂用 量)，用水玻璃调粘土封箱。出炉或随炉冷至室温开箱，渗硼后开箱直接淬火亦可。(5)渗剂可重复使用，一般用旧渗剂50% +新渗剂50%。(6)质量检查用三钾试剂和硝酸酒精熔液腐蚀后，检查硼化层厚度及硬度。能达到国内外先进水平。如渗硼片皮机压刀板，使用寿命比氮化压刀板提高6倍， 比喷涂硬质合金提高1倍。免烧砖模具、河砂砖模具、耐火砖模具渗硼，使用寿命比渗碳模 具提高三倍以上。用于石油机械抽油泵泵管、接箍、扶正器等配件，耐磨损，耐腐蚀，使用寿 命大幅提高。Q235钢垫板在磨料磨损下，15天就须拆换，而渗硼后可使用半年以上。经济 效益显著。1.渗层硬度高HV1500-2000，相当于HRC85。2.渗硼速度快45钢在900°C保温 4小时渗层厚度可达120-130微米。3.松装密度轻0.5公斤/升，与以往渗硼剂相比，可 节省渗硼剂约50-80%。4.渗硼剂为颗粒状，渗后松散不粘结，易取出工件。5.添加部分新 渗硼剂可以反复使用。6.价格低廉。
权利要求
1.一种渗硼剂的工艺方法，包括工艺条件(1)渗硼温度:8000C -950 0C ；(2)保温时间3-5小时；(3)渗剂用量一般以填满渗箱为宜；其工艺流程为工件用汽油或酒精去油后晾干，在渗箱底部撒5毫米厚的渗剂，垂直放 置工件，以减少弯曲变形，然后填满渗剂，用水玻璃调粘土封箱。
2.根据权利要求1所述的渗硼剂的工艺方法，其特征在于，工艺条件为渗硼温度 850°C、保温时间4小时。
3.根据权利要求1所述的渗硼剂的工艺方法，其特征在于，出炉或随炉冷至室温开箱， 渗硼后开箱直接淬火。
全文摘要
一种渗硼剂的工艺方法，包括工艺条件(1)渗硼温度800℃-950℃；(2)保温时间3-5小时；(3)渗剂用量一般以填满渗箱为宜；其工艺流程为工件用汽油或酒精去油后晾干，在渗箱底部撒5毫米厚的渗剂，垂直放置工件，以减少弯曲变形，然后填满渗剂，用水玻璃调粘土封箱。出炉或随炉冷至室温开箱，渗硼后开箱直接淬火亦可。能达到国内外先进水平。如渗硼片皮机压刀板，使用寿命比氮化压刀板提高6倍，比喷涂硬质合金提高1倍。免烧砖模具、河砂砖模具、耐火砖模具渗硼，使用寿命比渗碳模具提高三倍以上。用于石油机械抽油泵泵管、接箍、扶正器等配件，耐磨损，耐腐蚀，使用寿命大幅提高。
文档编号C23C8/68GK102071394SQ20091022394
公开日2011年5月25日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者缪建良 申请人:缪建良