渗碳剂是指在给定的条件下能将其中的碳渗入工件表层的介质。渗碳剂分为固体、膏状、液体、气体。
固体渗碳剂由固体碳源(木炭、SiC)及催渗剂如BaCO3、Na2CO3、CH3COONa、(CH3—COO)2Ba等组成。使用时新旧渗碳剂应有一定比例,一般新渗碳与旧渗碳剂之比约为3:1或4:1,以节约用量。
介绍
渗碳剂是指在给定的条件下能将其中的碳渗入工件表层的介质。渗碳剂分为固体、膏状、液体、气体。
固体渗碳剂由固体碳源(木炭、SiC)及催渗剂如BaCO3、Na2CO3、CH3COONa、(CH3—COO)2Ba等组成。使用时新旧渗碳剂应有一定比例,一般新渗碳与旧渗碳剂之比约为3:1或4:1,以节约用量。
再生
在使用固体渗碳剂进行渗碳操作的过程中,我们发现了渗碳剂的效能与使用方法对渗碳层的厚度有很大关系。将用后的渗碳剂在干燥的地方堆放保存,和将用后的渗碳剂倾出后,立即喷洒4~5%的水摊开来保存,在再次使用时其效能差别很大。在相同的条件下渗碳所得的
渗碳层深度不同。就渗碳层深度为1毫米的工件来看,就相差0.2~0.3毫米,也就是用倾出后喷水的渗剂碳时,所得的渗层厚度比未趣喳水处理的渗碳剂效果高。
创新应用
近年来,有些国家将
炭磨碎,与催渗剂一起用特殊的
黏结剂黏结,并在600~650℃下用机械化设备
烧结成粒,制成固体渗碳剂,有强渗剂和弱渗剂两种。渗碳剂再次使用时,只须增添5%~10%的新渗碳剂便可保持原有
渗碳能力。
快速渗碳剂
我们成功地研制了一种加速零件渗碳的固体渗碳剂。其配方为:
每70克苏打粉(Na2CO3)和
亚铁氰化钾加1公斤木屑配制而成,拌合均匀后即可使用。渗碳温度为930℃、保温4小时,渗层厚度可达1毫米。要达到这样的厚度,若用普通木炭渗碳剂就需10小时。应用新渗碳剂不会使非渗层的晶粒长大,价格低廉,而且可大大节约能源。
对比
(1)采用通用渗碳剂在NiTi合金表面可以获得TiC+Ti一O两相构成的渗层。渗层结构致密但厚度较小。在钛化合物层下存在有孔洞状的Ni3Ti层。随深度的增加Ti化合物层中Ti一O化物的比例增大。在通用渗碳剂中添加Ti不能改变渗层的结构,但可使钛化合物层的厚度增大。
(2)聚合物渗碳剂得到的渗层厚度较大,达到100μm以上。渗层由TiC+Ti一O化合物两相构成,组织致密,渗层中两相比例随深度变化基本保持不变。渗层与基体间过渡层的组织比较致密,没有出现孔洞组织,有利于渗层与基体的牢固结合。与通用渗碳剂相比,聚合物渗碳具有渗速快、组织致密的优点,具有较好的应用前景。
(3)NiTi合金经过渗碳处理后,在3.5%NaCI溶液中的抗腐蚀性得到了提高,尤其以聚合物渗碳的保护作用更为显著。
加压输送
近年,气体渗碳工艺应用很广泛,渗碳滴剂向护内的滴送都是用传统的落差法。即把盛有渗碳滴剂的容器置于高处,靠势能滴入低处的炉内。这种方法虽行之有效,但操作不便,需将盛满渗碳剂的容器搁在高处,或用泵将渗剂输往高处的容器中。尤其是使用多台渗践炉时,到处搁放容器,显得零乱、不整齐。经实践,成功实现了渗碳剂液氮加压输送,取得了较满意的效果,大致如下:
将渗碳剂盛于一个密封的容器内,其大小可视滴剂的耗用量自行选择。容器上有压力表、液面计、针阀和其他阀件。利用液氮钢瓶释放的氮气压力向容器内加压,容器内的渗剂因受压,即循管道向炉内输送。如采用两种以上的渗剂,只需将氮气分头,分别向两个以上容器内加压即可。由于氮气是中性气体,纯度很高(在99.8%以上),一般对渗剂无有害影响。而液氮的耗量,从理论上计算,每1000公升渗碳滴剂只要释放2公斤左右的液氮。氮气只是在容器补充滴剂时,须将容器泄压,打开容器
排气阀门时才消耗,故液氮的用量是十分节省的。容器需加的压力,视输送渗剂的要求和距离而定,通常保持在0.3~0.5公斤/厘米2既可。
应注意的事项:
1.容器焊接处和管路不得渗漏。
2.下班或停炉后,须将容器的阀门拧紧。
3.若滴剂长时间不用应泄压为妥。
4.为避免氮气进人渗碳炉,渗碳滴剂使用至只剩容器的1/3时,应予以补充。