专利名称:硼-稀土盐浴多元共渗工艺的制作方法
本发明属于金属表面热处理。
目前，世界各国对工件表面进行盐浴渗硼时，所采用的渗剂美国 Na2B4O760%+Mg40%。
保加利亚 Na2B4O730～45%、B2O315～20%、NaF15～24%。
日本在以Mg为还原剂的基础上，以H3BO3、K2B4O7为主盐以NaF为活化剂。
最近，苏联为提高渗剂的饱和能力，在渗硼渗剂中增添AL2O3和NiO，新成分(wt%)B4C44～50，AL2O344～50，NiO3～5，AlF31～3。
以上渗硼渗剂普遍的缺点是原材料成本费昂贵，工艺操作温度高，处理过程产生有害气氛，污染环境，除有上述缺点外，还大都具有脆性的渗层，FeB脆性大。近几年来研究仅由Fe2B构成的渗硼渗剂，存在着工艺设备复杂，成本进一步提高的缺点。
本发明的目的是提供一种更经济、工艺简单、无公害，而渗层能获得以Fe2B为主的渗硼方法。本发明的另一个目的是充分利用我国丰富的稀土元素资源，发掘稀土元素内在优良的物理化学性能，开发稀土在钢铁材料强化应用的新领域。
本发明的要点是采用硼-稀土-硅三元共渗，盐浴以稀土-硅合金为还原剂，加入剂氯化钠调节盐浴温度。一般四硼酸钠量为55～80%(wt%)，稀土-硅为15～40%(wt%)，氯化钠为5～15%(wt%)。
本发明在工艺操作、渗层质量及生产成本方面与各国及苏联专利A、C920079比有如下优点1、由于用稀土做还原剂和催渗剂，故可改善渗层的相组成，容易获得Fe2B相，消除渗层脆性，提高耐磨性。2、由于稀土除有还原催化作用以外本身还是渗入元素，可使工件获得抗蚀性和高温抗氧化性。3、能获得比用已知成分的渗剂，在同一时间内获得的硼化物层的厚度增厚25～30%。4、可将渗硼温度控制在淬火温度，把渗硼和其随后的淬火热处理结合进行，从而简化了工艺。5、本渗剂有较好的流动性，使其工件表面所附残盐易于清理。
除如上所述之外，本发明还有无公害，材料价格低廉，操作安全等优点。
权利要求
1.一种金属表面渗硼处理方法，是在熔融硼酸盐浴中放入一种能与硼酸盐化合反应并在盐浴中释放硼的金属，其特征在于工件的金属表面强化是采用硼-稀土-硅三元共渗。
2.一种按照权利要求
1所述的金属表面渗硼处理方法，其特征在于盐浴以稀土-硅合金为还原剂。
3.一种按照权利要求
1、2所述的金属表面渗硼处理方法，其特征在于加入剂氯化钠调节盐浴温度。
4.一种按照权利要求
1、2所述的金属表面渗硼处理方法，其特征在于四硼酸钠量为55～80%(wt%)，稀土-硅为15～40%(wt%)。
5.一种按照权利要求
1、2、3所述的金属表面渗硼处理方法，其特征在于氯化钠量为5～15%(wt%)。
专利摘要
一种硼-稀土盐浴多元共渗工艺，属金属表面热处理。为解决硼渗层脆性等缺点。本发明采用了硼-稀土-硅三元共渗，并以稀土-硅合金为还原剂，加入剂氯化钠调节盐浴温度，用以提高工件表面的耐磨性、抗高温氧化性及耐蚀性。
文档编号C23C12/02GK85100311SQ85100311
公开日1986年7月30日 申请日期1985年4月1日
发明者孙轩华 申请人:沈阳机电学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan