专利名称:金属热处理保护膜制备方法和用途的制作方法
本发明属于金属热处理保护领域。
金属热处理是机械制造工艺的重要组成部份，直接关系到产品的质量和使用寿命。如何实现低成本、低能耗、高效率、高质量、无氧化脱碳热处理工艺，长期以来一直被视为难题。
六十年代中期，国内外大量研制和使用热处理保护涂料，并日益得到重视，转向自动化。但仍存在成本偏高，操作复杂、现场工作条件差，尚不能完全避免氧化、合金元素的贫化和脱碳、淬火时脱落性不好等问题。
七十年代以来美国和日本开始使用不锈钢袋装入工件热处理，但成本过高，且为一次性使用，保护效果也不满意。
本发明的目的就是针对上述热处理方法存在的缺点和问题而研制的，具有操作简便，成本低廉，能有效地防氧化脱碳，防渗碳、渗氮、防氢气溶入。防工件光洁度下降，无污染的金属热处理保护膜。
本发明是一种适合金属热处理用的防氧化脱碳的理想保护膜，其机理是卓有成效地处理好来自大气的、保护膜反应产生的、工件表面吸附的、被保护膜包进的氧化脱碳气氛。也就是说要在保护膜熔化的瞬时使包在保护膜内的空气和保护膜熔化时产生的氧化气氛立即排出，同时堵塞空气和金属工件接触的一切通道。
本发明研究成功的保护膜的制备方法，首先选用橡胶型的胶粘剂，因为橡胶具有无毒、能在室温下不加固化剂固化、韧性好化学稳定性好、易于配制、价格低廉等优点。先将橡胶和汽油或苯混合制成胶粘剂，橡胶和汽油或苯的重量百分比为橡胶是1-8%，汽油或苯是92-99%。硼酸是保护膜有没有保护性能的关键性材料，由于它能满足胶粘剂的要求，也能满足被保护工件的要求，又具有很好的化学稳定性、润湿能力强，膨胀系数大，软化起始强度低，料源无毒，价格低廉等优点，所以采用硼酸。将硼酸烘干，烘干温度为70-80℃，烘干时间为4-6小时，烘干后将硼酸研磨成5毫米以下的小碎块。将所得到的胶粘剂和处理后的硼酸按一定的重量百分比混合放在球磨机内，胶粘剂的重量百分比为70-20%，硼酸的重量百分比为30-80%，然后用木棒搅拌，使胶粘剂和硼酸大致混合，封盖球磨8-12小时后取出，供制保护膜使用。
制膜装置是一个由长方形平面及四条以上的腿制成的工作台，在工作台的前端固定一个带轴的支架，支架上缠着由化纤或纱布或铝箔、或玻璃布、或电容器纸等制成的载体，载体平放在工作台平面上，其后部缠在固定在工作台后端支架的轴上，此轴同电机主轴连接，使载体沿工作台平面运行，将胶粘剂装入固定在工作台前部200毫米处的底胶盒内，底胶盒四周的四块板由玻璃钢板制成，左右两块固定在工作台面上，内侧各有两槽垂直于工作台面。前后两块玻璃钢板嵌在左右面两块玻璃钢板的槽内，可以上下移动，调节底胶的厚度。在工作台的中部有一个固定的同底胶盒一样的装糊状膜料的膜料盒。将球磨机磨好的糊状膜料装入膜料盒内。当电机启动后，载体运行。底胶盒中的胶粘剂均匀地涂在载体上，经过膜料盒时盒内的膜料均匀地涂在底胶上，溶剂挥发后形成保护膜。
在进行金属工件热处理时，先将不同形状的金属工件用保护膜包装其方法是金属工件是园柱形时，可将保护膜均匀地缠在其表面上;金属工件是方形的，可将保护膜包在工件的外面;金属工件是孔状的，可将保护膜堵塞其孔即可。然后将工件放入氧化气氛的热处理炉中进行处理，处理温度控制在900℃以下。处理时间可按不同金属工件的要求确定。热处理炉的炉底板不得有严重的氧化，以保证金属工件热处理的质量。
保护膜要存放在室温下，不宜着水，不宜日光晒，防止烘烤。
例如，12-264凸凹模，材料是铬钨锰，用本发明的保护膜包住，在12千瓦氧化气氛的箱式电炉中加热，在830℃保温三小时，淬火后工件表面呈银白色，冷加工的痕迹清晰可见。无变形，硬度HRC61，同木碳装箱法对比，节能2/3。
采用本发明保护膜保护金属工件热处理，在900℃以下的氧化气氛中，能有效地防氧化脱碳，防渗碳、防渗氮、防止氢气溶入、防止工件光洁度下降，具有使用方便，操作简单，无污染，储运方便，节约能源，成本低等优点。
权利要求
1、一种金属热处理保护膜及制备方法和用途，其特点在于所述的保护膜是由橡胶、汽油或苯和硼酸为原料制成，所述的保护膜的制备方法是将橡胶、汽油或苯制成胶粘剂，放入固定在制膜装置的工作台前部的底胶盒内，然后将胶粘剂和硼酸按一定配比混合，经球磨后成糊状膜料，放入膜料盒内，工作台面上平放有载体。载体在工作台面与底胶盒和膜料盒之间按一定速度均匀运行，使底胶和膜料均匀地涂在载体上，溶剂挥发后，形成保护膜，所述的保护膜的用途是在金属工件高温加热时，包在金属工件表面的保护膜形成致密的连续的不透气的玻璃熔触体，复盖在金属工件表面上，起隔绝空气达到防氧化脱碳的作用。
2、根据权利要求
1，所述的保护膜，其特征在于所述的胶粘剂配比的重量百分数为橡胶1-8%，汽油或苯为92-99%。
3、根据权利要求
1、2所述的保护膜，其特征在于所述的膜料的重量百分比为胶粘剂为70-20%，硼酸为30-80%。
4、根据权利要求
1、2，所述的胶粘剂，其特征在于所述的橡胶和汽油或苯的最佳重量配比为橡胶为2.7-4%。汽油或苯是97.3-96%。
5、根据权利要求
1、3所述的膜料，其特征在于所述的胶粘剂和硼酸的最佳重量百分比为胶粘剂是50-40%，硼酸是50-60%。
6、根据权利要求
1所述的保护膜的制备方法，其特征在于所述的硼酸进行烘干后，进行研磨，使其块的线度小于5毫米。
7、根据权利要求
1、6所述的硼酸，其特征在于所述的烘干温度在70-80℃。烘干时间为4-6小时。
8、根据权利要求
1、2、3、4、5、6、7，所述的糊状膜料，其特征在于将胶粘剂和硼酸在普通球磨机内进行球磨，球磨时间为8-12小时。
9、根据权利要求
1所述的制膜装置，其特征在于所述的工作台是由一个长方形的平面和四条以上的腿组成，在工作台的前端固定一支架，支架上有一轴，轴上卷着载体，载体和工作台面接触可以滑动，在工作台的后端固定一个装有轴的支架。其轴同电机主轴连接，使载体运行。
10、根据权利要求
1、9所述的载体，其特征是由化纤薄膜或纱布或铝箔或玻璃布或电容器纸制成。
11、根据权利要求
1，所述的制膜装置，其特征在于所述的底胶盒，四周是用玻璃钢板制成的，左右两板固定在工作台面上，内侧两边各有两条凹槽垂直于工作台面，前后两板可沿着左右板上的凹槽上下调节，以控制底胶厚度。
12、根据权利要求
1所述的制膜装置，其特征在于所述膜料盒四周是用玻璃钢制成，左右两板固定在工作台面上，内侧两边各有两条凹槽垂直于工作台面，前后两板可沿左右两板上的凹槽上下调节，控制保护膜的厚度。
13、根据权利要求
1所述的保护膜的用途，其特征在于所述保护膜是在氧化气氛的热处理炉中处理金属工件时使用，使用温度控制在900℃以下，炉底板不得有严重氧化。
14、根据权利要求
1所述的保护膜，其特征在于工件表面包覆时，工件表面不用清洗，用于圆柱体工件时，采用缠绕法，用于方形工件时采用包覆法，用于孔状工件时，采用堵塞法。
15、根据权利要求
1所述的保护膜，其特征在于保护膜的保存方法，要存放于室温下，不得着水，防晒和烘烤。
专利摘要
本发明是以一种胶粘剂和无机盐类组成，在一种合适的载体上制成的具有自粘性的保护膜。 该保护膜在900℃以下的氧化气氛中，可广泛用作金属加热时的保护。能有效地防氧化脱碳，防渗碳和渗氮，防止氢气溶入。防止工件光洁度下降，脱落性好，并可用作钎焊保护。其特点是使用方便，操作简单，无毒无害。储运方便，节能节时，经济价廉。
文档编号C23C8/00GK85102501SQ85102501
公开日1986年12月3日 申请日期1985年4月6日
发明者张立鼎 申请人:电子工业部工艺研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan