专利名称：对不锈钢进排气门进行盐浴氮化处理中的盐浴配方及处理方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢进排气门进行盐浴氮化处理，尤其涉及该处理中用到的盐浴配方及处理方法。
背景技术：
不锈钢进排气门(排气门材料为4Cr9Si2，进气门材料为21-4N)中为改善其耐磨性能以及耐腐蚀性能。要求进排气门表面氮化层厚度20微米以上，表面硬度> 900Ηνα2 ；通常采用表面盐浴氮化工艺，由于氮化后疏松层较厚，一般需在氮化前后进行酸洗处理，氮化后再经氧化处理才易获得均勻一致的外观。现有技术中的盐浴氮化技术是将CO3以及CN0_等成分按一定的配比，经融化后在 570°C--580°C将工件置入熔盐中处理一段时间，使盐中的CN0_分解后氮原子渗入基体中形成FeN化合物和一定氮原子浓度的固溶体。为了提高盐浴活性，常规氮化盐中CNO浓度一般在35%以上，并加入K2S以及一定量的Li2C03。但这种方法处理时间长，表面易产生较厚的疏松层组织。这种疏松层会明显降低气门的耐磨及耐腐蚀性，并影响其外观质量。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种对不锈钢进排气门进行盐浴氮化处理中的盐浴配方，旨在解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的本发明由下述成分组成并按重量百分比配比氰酸钠(NaCNO) 13% _40%，碳酸钠 (Na2CO3) 8% -20%，碳酸钾(K2CO3) 30% -55%，氯化钠(NaCl) 5-20 %。本发明还提供了一种盐浴氮化处理方法，是通过以下步骤实现的脱脂用碱性磷酸盐水溶液，经水洗后表面清洁无油污；预热采用井式炉，炉盖安装风机使预热时气门均勻受热，温差控制在士 10°C ；温度在2500C _350°C之间；时间在20-30分钟之间；氮化采用盐浴配方，氮化处理温度在540°C -610°c之间，处理时间为8-30分钟； 所述的盐浴配方由下述成分组成并按重量百分比配比氰酸钠(NaCNO) 13% -40%，碳酸钠 (Na2CO3) 8% -20%，碳酸钾(K2CO3) 30% _55%，氯化钠(NaCl) 5-20 % 冷却采用空冷，出炉后空冷至200°C以下水洗。抛光。与现有技术相比，本发明的有益效果是由于在配方中CNO浓度低(8-25% )以及加入Cl离子，即使在高温下处理仍能获得表面无疏松的氮化组织，氮化后经抛光即可获得光亮的表面；更为重要的是对二种材质焊接的排气门，经氮化后气门的公差尺寸与氮化前一致。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步详细描述本发明由下述成分组成并按重量百分比配比氰酸钠(NaCNO) 13% _40%，碳酸钠 (Na2CO3) 8% -20%，碳酸钾(K2CO3) 30% -55%，氯化钠(NaCl) 5-20 %。实施例1氰酸钠(NaCNO)36 %，碳酸钠(Na2CO3) 15 %，碳酸钾(K2CO3) 35 %,氯化钠 (NaCl) 14%。氮化工艺参数为540°C x25min实施例2氰酸钠(NaCNO)25 %，碳酸钠(Na2CO3) 17 %，碳酸钾(K2CO3) 38 %,氯化钠 (NaCl) 20%。氮化工艺参数为610°C x8min上述组分市场中都有售。本盐浴氮化的组分中主要是由氰酸根和碳酸根构成，其反应机理是氰酸盐与氧反应生成氮和碳酸根，其中氮原子渗入基体中，随着反应的进行消耗掉的氰酸根可通过加入再生盐得以补，该配方盐可以循环使用。CNO^O2 ^ [C]+ [N]+CO32-CO广+Z (再生盐)—CNO-本发明的制备方法如下将尿素与碳酸盐及其他组分充分混合均勻后放入坩埚内，经600 V高温融化后保温2小时即可进行批量生产。用同样的方法可以获得再生盐。本发明的作用机理是由于盐浴中加入了含Cl的活性阴离子，而活化其工件表面，使得氮的渗透变的更为容易，即使在低的CN0—浓度和低的处理温度下仍能获得较快的渗速。而高温氮化则可在极短的时间内达到所需要的无疏松的渗层。
权利要求
1.一种对不锈钢进排气门进行盐浴氮化处理中的盐浴配方，由下述成分组成并按重量百分比配比氰酸钠13% -40%，碳酸钠8% -20%，碳酸钾30% -55%，氯化钠5-20%。
2.根据权利要求1所述的对不锈钢进排气门进行盐浴氮化处理中的盐浴配方，其中 氰酸钠36%，碳酸钠15%，碳酸钾35%，氯化钠14%。
3.根据权利要求1所述的对不锈钢进排气门进行盐浴氮化处理中的盐浴配方，其中 氰酸钠(NaCNO) 25%，碳酸钠(Na2CO3) 17%，碳酸钾(K2CO3) 38 %，氯化钠(NaCl) 20 %
4.一种对不锈钢进排气门进行盐浴氮化处理中的处理方法，是通过以下步骤实现的 脱脂用碱性磷酸盐水溶液，经水洗后表面清洁无油污；预热采用井式炉，炉盖安装风机使预热时气门均勻受热，温差控制在士 10°C ；温度在 2500C _350°C之间；时间在20-30分钟之间；氮化采用盐浴配方，氮化处理温度在540°C -610°C之间，处理时间为8-30分钟；所述的盐浴配方由下述成分组成并按重量百分比配比氰酸钠13 % -40 %，碳酸钠8 % -20 %，碳酸钾30% -55%,氯化钠5-20% ；冷却采用空冷，出炉后空冷至200°C以下水洗； 抛光。
全文摘要
本发明涉及一种对不锈钢进排气门进行盐浴氮化处理中的盐浴配方及处理方法，本发明的盐浴配方由下述成分组成并按重量百分比配比氰酸钠13％-40％，碳酸钠8％-20％，碳酸钾30％-55％，氯化钠5-20％；本发明的有益效果是由于在配方中CNO浓度低(8-25％)以及加入C1离子，即使在高温下处理仍能获得表面无疏松的氮化组织，氮化后经抛光即可获得光亮的表面；更为重要的是对二种材质焊接的排气门，经氮化后气门的公差尺寸与氮化前一致。
文档编号C23C8/50GK102251211SQ201010179369
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月18日 优先权日2010年5月18日
发明者徐晓翔, 李迪准 申请人:上海江凯金属表面处理技术有限公司