一种低温预置三段法气相多元强化方法
【专利摘要】本发明公开了一种低温预置三段法气相多元强化方法。本发明包括以下步骤：（1）将待处理工件进行喷砂或酸洗，然后装入夹具内；（2）将夹具放入加热炉内进行加热处理：（21）将加热炉内温度升至350℃，并保温20～30分，然后进行升温，并同时向加热炉内通入氨气；（22）当温度升至500～560℃时，向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温1～3小时，然后继续升温；（23）当温度升至570～670℃时，再次向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温0.5～1.5小时，然后进行降温；（24）当温度降至500～520℃时，向加热炉内通入氨气和渗剂B，并保温1～3小时，随后降温、出炉。本发明解决了温度范围较窄的问题，可在500～670℃进行α?Fe的高温段表面改性强化处理。
【专利说明】
一种低温预置三段法气相多元强化方法
技术领域
[0001]本发明属于热处理领域，具体涉及一种低温预置三段法气相多元强化方法。
【背景技术】
[0002]目前低温化学热处理采取的是:氮化、软氮化、液体软氮化(如QPQ)等。这些方法均存在渗入元素单一、时间长、渗层较浅、成本高和质量稳定性较差等不足，应用温度范围较窄(一般是500-590°C)及严重污染环境(如QPQ)问题，目前国家《产业结构调整目录》已明确盐液软氮化(QPQ属于限制类)是限制使用的工艺范围。
【发明内容】
[0003]为了改善上述问题，本发明的目的在于提供一种低温预置三段法气相多元强化方法。
[0004]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种低温预置三段法气相多元强化方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)将待处理工件进行喷砂或酸洗，然后装入夹具内；
(2)将夹具放入加热炉内进行加热处理:
(21)将加热炉内温度升至350°C，并保温20?30分，然后进行升温，并同时向加热炉内通入氨气；
(22)当温度升至500?560°C时，向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温I?3小时，然后继续升温；
(23)当温度升至570?670°C时，再次向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温0.5?1.5小时，然后进行降温；
(24)当温度降至500?520°C时，向加热炉内通入氨气和渗剂B，并保温I?3小时，随后降温、出炉。
[0005]进一步地，所述渗剂A由乙醇、氯化钱、三氯化络和硫脲组成。
[0006]再进一步地，所述渗剂B由甲醇、氯化镍、氯化铵和尿素组成。
[0007]作为一种优选，所述渗剂A由23?25L的乙醇、30?50g的氯化铵、50?70g的三氯化铬和120?150g的硫脲组成。
[0008]作为一种选择，所述渗剂B由25L甲醇、20?40g氯化镍、30?50氯化铵和25?50g的尿素组成。
[0009]值得说明的是，当金属零件表面渗入相应的元素，改变表面组织结构，使表面形成一层特殊复合层与基体组织紧密结合，提高工件表面的硬度、耐磨、疲劳、耐腐蚀、抗氧化等性能的同时实现了节能与环保的绿色处理。
[0010]本发明具有以下优点及有益效果:
(I)本发明解决了温度范围较窄的问题，本技术可在500?670 °C进行α-Fe的高温段表面改性强化处理。
[0011](2)本发明能够实现多元复合共渗。
[0012](3)本发明解决了工件表面耐磨性、防腐、表面发黑的问题;提高了低温表面强化处理的深层。
[0013](4)本发明能够实现微变形或不变形热处理;本发明在低成本、质量稳定提高的基础上实现了无污染的绿色处理。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0015]实施例1
一种低温预置三段法气相多元强化方法，包括以下步骤:
(1)将待处理工件进行喷砂或酸洗，然后装入夹具内；
(2)将夹具放入加热炉内进行加热处理:
(21)将加热炉内温度升至350°C，并保温20?30分，然后进行升温，并同时向加热炉内通入氨气；
(22 )当温度升至500?560 °C时，向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温I?3小时然后继续升温；
(23)当温度升至570?670°C时，再次向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温0.5?1.5小时，然后进行降温；
(24)当温度降至500?520°C时，向加热炉内通入氨气和渗剂B，并保温I?3小时，随后降温、出炉。
[0016]上述渗剂A由25L乙醇、40g氯化铵、60g三氯化铬、135g硫脲混合而成；
上述渗剂B由25L甲醇、25g氯化镍、30g氯化铵、35g尿素混合而成。
[0017]实施例2
一种低温预置三段法气相多元强化方法，包括以下步骤:
(1)将待处理工件进行喷砂或酸洗，然后装入夹具内；
(2)将夹具放入加热炉内进行加热处理:
(21)将加热炉内温度升至350°C，并保温20?30分，然后进行升温，并同时向加热炉内通入氨气；
(22)当温度升至500?560°C时，向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温I?3小时，然后继续升温；
(23)当温度升至570?670°C时，再次向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温0.5?1.5小时，然后进行降温；
(24)当温度降至500?520°C时，向加热炉内通入氨气和渗剂B，并保温I?3小时，随后降温、出炉。
[0018]上述渗剂A由25L乙醇、35g氯化铵、55g三氯化铬、130g硫脲混合而成；
上述渗剂B由25L甲醇、30g氯化镍、40g氯化铵、30g尿素混合而成。
[0019]实施例3
一种低温预置三段法气相多元强化方法，包括以下步骤: (1)将待处理工件进行喷砂或酸洗，然后装入夹具内；
(2)将夹具放入加热炉内进行加热处理:
(21)将加热炉内温度升至350°C，并保温20?30分，然后进行升温，并同时向加热炉内通入氨气；
(22)当温度升至500?560°C时，向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温I?3小时，然后继续升温；
(23)当温度升至570?670°C时，再次向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温0.5?1.5小时，然后进行降温；
(24)当温度降至500?520°C时，向加热炉内通入氨气和渗剂B，并保温I?3小时，随后降温、出炉。
[0020]上述渗剂A由26L乙醇、45g氯化铵、65g三氯化铬、140g硫脲混合而成；
上述渗剂B由25L甲醇、40g氯化镍、50g氯化铵、40g尿素混合而成。
[0021]值得说明的是，在常规状态下渗入原子在γ-Fe中的扩散激活能较高，扩散系数小，即使在高温进行，渗速仍然很慢;在低温状态下要实现快速渗入更加困难，研究发现，钢在低温时采用复合处理将得到奇迹般的效果;主要原因是:渗剂A和渗剂B的组元中，某种元素渗入工件表面，对相应元素产生一定的催渗效果，促进渗入元素向金属内部扩散，增加渗入的速度，同时达到表面强化的目的。采用中本发明的方法则能够达到上述效果。
[0022]按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种低温预置三段法气相多元强化方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将待处理工件进行喷砂或酸洗，然后装入夹具内； (2)将夹具放入加热炉内进行加热处理: (21)将加热炉内温度升至350°C，并保温20?30分，然后再进行升温，并同时向加热炉内通入氨气； (22)当温度升至500?560°C时，向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温I?3小时，然后继续升温； (23)当温度升至570?670°C时，继续向加热炉内通入氨气和渗剂A，并保温0.5?1.5小时，然后进行降温； (24 )当温度降至500?520 °C时，向加热炉内通入氨气和渗剂B，并保温I?3小时，随后降温、出炉。2.根据权利要求1所述的一种低温预置三段法气相多元强化方法，其特征在于，所述渗剂A由乙醇、氯化铵、三氯化铬和硫脲组成。3.根据权利要求1所述的一种低温预置三段法气相多元强化方法，其特征在于，所述渗剂B由甲醇、氯化镍、氯化铵和尿素组成。4.根据权利要求2所述的一种低温预置三段法气相多元强化方法，其特征在于，所述渗剂A由23?25L的乙醇、30?50g的氯化铵、50?70g的三氯化铬和120?150g的硫脲组成。5.根据权利要求3所述的一种低温预置三段法气相多元强化方法，其特征在于，所述渗剂B由25L的甲醇、20?40g氯化镍、30?50氯化铵和25?50g的尿素组成。
【文档编号】C23C12/00GK106048516SQ201610526741
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】赵明明, 赵海军
【申请人】四川宏源锐达科技有限公司