专利名称：一种新的盐浴渗钒方法及一种新的盐浴渗钒剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新的盐浴渗钒方法，同时涉及一种新的盐浴渗钒剂。
背景技术：
盐浴渗钒技术起源于日本，又名熔盐渗金属、渗钒、TD技术，自1972年丰田研究中 心开发出TD法盐浴渗金属以来，其渗钒层因具有高硬度、高耐磨性等优良性能，一直备受 世界各国重视。日本最初采用的是以硼砂为基盐的酸性硼砂盐浴，该盐浴的主要优点是密 度大，盐浴偏析小，熔融硼砂可与金属表面的氧化物反应，可以清洁工件表面，促进覆层形 成。但该盐浴熔点较高，流动性差，残盐清洗困难，且对坩埚和夹具的腐蚀性较大，因而导致 设备寿命低等缺陷。用高碳高合金钢经TD渗覆处理，表面硬度仅能达到2000-3000HV。
发明内容
通过我们对新型渗钒剂的多年研制，现提供一种可使工件表面形成3200-3600HV 的硬化层，并具有极高的耐磨抗咬合等性能的盐浴渗钒方法。所述的新的盐浴渗钒方法，其发明点在于其使用的渗钒剂是按照下述过程配制的首先，将硼砂、五氧化二钒和铝分别按以下配比称好，其重量百分比为无水硼砂 88%,五氧化二钒8%，铝4%，无水硼砂重量应根据供应的硼砂的含水量的检验结果计算
——(含水硼砂重量)--X202 (无水硼砂重量)=-
202+18 X (含水分子数)配制时，应首先向坩锅内加入硼砂，并将含水硼砂加热到950°C保温4小时，以便 使熔融硼砂中的分解反应充分进行，同时也使熔盐中的水汽和其它气体逸出。然后加入五 氧化二钒，10"20min后加铝。应强调指出盐浴配制时若先向熔融硼砂中加铝而后加五氧化 二钒，则得不到渗钒层也得不到渗硼层，而且工件表面会出现蚀坑。本发明同时要求保护按上述方法配制的新的盐浴渗钒剂。加工时，除该渗钒剂的配制步骤外，其它步骤均可采用本领域普通技术人员所公 知或容易想到的方式操作。使用本技术后在国内用常规的加工手段制造出的产品完全优于 进口产品。采用硼砂盐浴和混合盐浴两种不同类型的盐浴在几种钢表面进行渗钒，并对渗钒 涂层的组织、性能进行比较，发现本发明提供的混合盐浴(即本发明提供的混合渗钒剂)比 硼砂盐浴渗钒的速度快，且能降低处理温度。在相同工艺条件下，混合盐浴渗钒层的晶粒度比硼砂盐浴的小，且渗钒层的硬度 比硼砂盐浴的高。该技术已成功应用到汽车、家电、五金、制管、冶金等行业的拉伸、弯曲、翻边、辊压成形、冷镦、粉末冶金等类模具上，并取得了极优的使用效果。特别对一些既要求高耐磨又 要求高韧性的特殊零部件，使用本技术后在国内用常规的加工手段制造出的产品完全优于 进口产品。
具体实施例方式实施例1首先，将硼砂、五氧化二钒和铝分别按以下配比称好，其重量百分比为无水硼砂 88%,五氧化二钒8%，铝4%，无水硼砂重量应根据供应的硼砂的含水量的检验结果计算
(含水硼砂重量)X 202 (无水硼砂重量)二 -
202+18 X (含水分子数)配制时，应首先向坩锅内加入硼砂，并将含水硼砂加热到950°C保温4小时，然后 加入五氧化二钒，10-20min后加铝。把Crl2MoV钢经980°C保温5h后油淬和180°C X2h 回火的TD盐浴渗钒处理后，可以形成由含V和C的化合物组成的厚约为11. 41 μ mN表面渗 层，且渗层厚度均勻致密并与基体呈冶金结合。同时，渗层的表面硬度高达3600HV，使得材 料的耐磨性能得到极大的提高。而在其他工艺相同的条件下采用普通硼砂盐浴渗钒，得到 的表面渗层仅8. 42 μ mN,表面硬度仅2800Hv。本发明提供的混合渗钒剂来盐浴渗钒层的晶 粒度是硼砂盐浴渗钒层的3倍，且渗钒层的硬度比硼砂盐浴的高。实施例2TlOA钢无缝钢管冷拔内模经该技术处理后，①可提高模具使用寿命5倍以上(与 镀硬铬比较)大大降低模具消耗，提高小时作业率；②由于模具表面硬度高、光洁度好，在 保证钢管内壁质量的情况下，可使成品率提高15-30% ；③它的问世取代了冷拔内模镀铬传 统工艺，进而消除了镀铬所造成的环境污染。实施例3H13钢汽车连杆热锻模经该技术处理后，寿命可提高4倍。经该技术处理的 4Cr5MoSiVl钢制模具，用于锻造铜合金时，寿命是淬火回火的W6Mo5Cr4V2钢的6倍。轧制 成型用轧辊上渗覆该技术碳化物覆层时，即使不涂润滑剂也不会产生粘着，不仅提高轧辊 寿命，而且减少了润滑剂的环境污染。将该盐浴渗钒处理技术应用于模具制造方面一方面是利用其高耐磨、抗粘结性 能，从根本上解决成形类模具如拉伸、弯曲、翻边、滚压成形、压铸等模具的表面拉伤工件或 粘料问题，提高产品质量，并大幅提高模具寿命；另一方面是利用其高耐磨性能，大幅度提 高因各类磨损引起失效的工模具或工件的使用寿命，如冲裁、冷镦、粉末压制等模具。
权利要求
一种新的盐浴渗钒方法，其特征在于其中的渗钒过程使用的渗钒剂是按照下述过程配制的首先，将硼砂、五氧化二钒和铝分别按以下配比称好，其重量百分比为无水硼砂88％，五氧化二钒8％，铝4％，无水硼砂重量应根据供应的硼砂的含水量的检验结果计算配制时，应首先向坩锅内加入硼砂，并将含水硼砂加热到950℃保温4小时，然后加入五氧化二钒，10 20min后加铝。FSA00000200428700011.tif
2.一种新的盐浴渗钒剂，其特征在于是按照下述过程配制的首先，将硼砂、五氧化二钒和铝分别按以下配比称好，其重量百分比为无水硼砂 88%,五氧化二钒8%，铝4%，无水硼砂重量应根据供应的硼砂的含水量的检验结果计算(含水硼砂重量)χ 202(无水硼砂重量)二 -202+18 X (含水分子数)配制时，应首先向坩锅内加入硼砂，并将含水硼砂加热到950°C保温4小时，然后加入 五氧化二钒，10-20min后加铝。
3.—种Cr 12MoV钢的盐浴渗钒方法，其特征在于首先，将硼砂、五氧化二钒和铝分别 按以下配比称好，其重量百分比为无水硼砂88%，五氧化二钒8%，铝4%，无水硼砂重量 应根据供应的硼砂的含水量的检验结果计算(含水硼砂重量)χ 202(无水硼砂重量)二 -202+18 X (含水分子数)配制时，应首先向坩锅内加入硼砂，并将含水硼砂加热到950°C保温4小时，然后加入 五氧化二钒，10-20min后加铝，把Crl2MoV钢经980°C保温5h后油淬和180°C X 2h回火的 盐浴渗钒处理。
全文摘要
一种新的盐浴渗钒方法，首先，将硼砂、五氧化二钒和铝分别按以下配比称好，其重量百分比为无水硼砂88％，五氧化二钒8％，铝4％，无水硼砂重量应根据供应的硼砂的含水量的检验结果计算；配制时，应首先向坩锅内加入硼砂，并将含水硼砂加热到950℃保温4小时，然后加入五氧化二钒，10-20min后加铝。采用硼砂盐浴和混合盐浴两种不同类型的盐浴在几种钢表面进行渗钒，并对渗钒涂层的组织、性能进行比较，发现在相同工艺条件下本发明提供的混合盐浴(即本发明提供的混合渗钒剂)比硼砂盐浴渗钒的速度快，且能降低处理温度。混合盐浴渗钒层的晶粒度比硼砂盐浴的小，且渗钒层的硬度比硼砂盐浴的高。
文档编号C23C10/24GK101914749SQ201010233268
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者田绍洁, 阎逸飞 申请人:阎逸飞;田绍洁