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渗钒結合劑選用-回复渗钒结合剂选用的步骤及原因的问题。
第一步：了解渗钒结合剂的作用和性质渗钒结合剂是一种用于金属加工过程中的热处理的添加剂。
它主要用于对金属材料进行渗碳处理，并与其中的钒元素结合，从而提高材料的硬度和耐磨性。
渗钒结合剂的主要成分是钒化物，如钒酸钠和钒酸铵。
这些钒化物在高温下能够离解，释放出钒原子，与金属材料中的碳元素结合形成碳化钒，从而增加材料硬度。
第二步：确定金属材料的类型和处理要求在选用渗钒结合剂之前，需要确定金属材料的类型和处理要求。
不同的金属材料对渗钒结合剂的要求可能会有所不同。
例如，一些高碳钢材料需要进行深层渗碳处理，而一些低碳合金材料只需要表面渗碳处理。
此外，金属材料的尺寸和形状也会影响渗钒结合剂的选用。
一些复杂形状的工件可能需要使用特殊设计的渗钒结合剂才能达到预期的效果。
第三步：选择适合的渗钒结合剂根据金属材料的类型和处理要求，选择适合的渗钒结合剂。
在市场上有多种不同的渗钒结合剂可供选择。
这些结合剂的配方和成分可能会有所不同，因此选择适合自己需求的结合剂非常重要。
一般来说，选择那些配方经过验证的和在实际应用中被证明有效的产品是比较安全和可靠的选择。
第四步：根据使用条件进行结合剂的调整和测试一旦选择了合适的渗钒结合剂，就需要根据使用条件进行调整和测试。
这包括考虑温度、时间和渗钒结合剂的使用量等因素。
根据不同的情况，可能需要对渗钒结合剂进行不同程度的调整，以获得最佳的渗碳效果。
第五步：进行试验和观察结果在进行实际生产之前，建议进行试验并观察结果。
通过试验可以评估所选渗钒结合剂的效果，并进行必要的修改和调整。
试验的方式可以是对一小部分金属材料进行操作，并在渗碳后进行硬度测试和金相观察。
根据试验结果和反馈，进行必要的调整和改进，确保最终的生产过程和产品质量。
综上所述，选用渗钒结合剂的步骤包括了解渗钒结合剂的作用和性质，确定金属材料的类型和处理要求，选择适合的渗钒结合剂，根据使用条件进行结合剂的调整和测试，以及进行试验和观察结果。
盐浴渗金属工艺发展概况
张来启;孙希泰
【期刊名称】《金属热处理》
【年(卷),期】1993()1
【摘要】一、盐浴渗金属工艺1.硼砂盐浴渗金属法硼砂盐浴渗金属的盐浴主要成分是硼砂.硼砂浴中所添加的V-Fe、Nb-Fe、Cr-Fe能溶于硼砂盐浴,并可使工件表层形成V、Nb、Cr的碳化物层.常用的配方有:80%～90%脱水硼砂+10%～20%V-Fe(60～150目)(多数选用15%V-Fe).盐浴中含V量应保持在10%左右.当盐浴出现老化,渗速衰减时可添加Al、Fe-Si、Si-Ca等合金粉末还原。
【总页数】4页(P3-5)
【关键词】盐浴渗金属;工艺;发展
【作者】张来启;孙希泰
【作者单位】山东工业大学
【正文语种】中文
【中图分类】TG156.8
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专利名称：一种304不锈钢低温盐浴渗铬方法专利类型：发明专利
发明人：樊伟,曹彦生,郑联语,张学鑫
申请号：CN202111251551.1
申请日：20211021
公开号：CN114059011A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种304不锈钢低温盐浴渗铬方法，包括以下步骤：S1、选用氯化钠或氯化钾中的一种作为主要溶剂；S2、选用低熔点铬盐CrCl3或CrCl3·6H2O为助剂，铬盐助剂在溶剂中所占的重量百分比不低于20％；S3、选用铬粉或铬铁粉为渗剂，铬粉或铬铁粉与铬盐的比例在1:8到1:4之间；S4、将待渗工件与氯化钠或氯化钾中的一种、铬盐以及铬粉或铬铁粉渗剂置于密闭的容器内，升温至600℃～700℃之间，保温时间不小于2小时；S5、保温过程中向密闭容器内持续通入氢气，氢气压力不低于0.02MPa。
本发明通过低熔点铬盐降低了熔盐的熔化温度，在保温过程中通过氢气加压，从而有效促进了渗铬过程的顺利进行。
在此基础上实现了低于700℃条件下的渗铬处理，且渗铬处理时间可缩短至2h，保证了被渗工件的力学性能不发生下降，工件整体不会发生变形。
从而大大提高了渗铬的应用范围，该发明具有广阔的市场应用前景。
申请人：北京航空航天大学
地址：100191 北京市海淀区学院路37号
国籍：CN
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盐浴渗钒剂（渗钒剂）碳钢及合金钢经渗铬或渗钒处理，表面获得铬或钒的碳化物层。
该层具有高硬度、高耐摩性、抗某些介质腐蚀等优良性能。
渗钒剂以硼砂为主要成份的硼砂熔盐渗铬、渗钒具有设备简单、操作方便、无需保护气氛、盐浴稳定性好，无公害等特点。
渗一、渗铬(渗钒)工艺及操作要领：1. 渗铬工艺：1000±50℃，常用950±10℃；保温3-6小时。
不同材质工件的处理温度和保温时间，视其对渗层厚度的要求而定。
2. 予处理：如工件带锈和附着油污，渗铬前需酸洗去锈或用酒精、汽油除油。
3. 渗铬操作：渗铬剂的熔化温度约为740℃左右。
在连续生产过程中由于工件带出和熔盐本身的消耗使熔盐变浅，需不断补充新盐。
4. 后处理：零件渗铬后，根据使用方法的不同，后处理工艺亦不同，需分别对待。
a. 仅要求表面耐磨、抗介质腐蚀而对基体无强度要求的零件为渗铬→空冷→沸水清除粘附残盐。
b. 对基体有一定强度要求的本质细晶粒钢件：渗铬→淬火(水或油)→在加有缓蚀剂的沸腾的5％硫酸水溶液(以下简称含酸沸水)中煮去未脱落的残盐→回火。
c. 淬火温度高于渗铬温度的高合金钢：渗铬后随炉升温→淬火→含酸沸水煮去残盐→回火。
d. 对基体强度有严格要求的本质粗晶粒钢件，渗铬后要重新加热淬火，加热淬火最好在无氧化气氛中进行。
工序为渗铬→空冷→含酸沸水清洗→升温→淬火(水或油)→回火。
二、质量检查：1. 宏观检查；渗件表面呈银白色。
用挫刀轻沿表面挫动无痕迹，即可确认已有渗铬层(纯铁渗铬不采用此方法)。
2. 微观检查：渗铬时放入相同材质的试块，渗后检查渗层厚度及显微硬度。
根据不同使用要求碳钢及合金钢渗铬件的渗层厚度5-20微米(且均匀)即为合格。
渗层硬度(负荷100克)应在HVl400-1800范围内。
三、包装：采用外铁桶、内双层塑料袋、每桶25kg。
我公司是全国最大的热处理工艺材料专业化生产单位始建于1977年，原名为“安丘市热处理材料厂”，产品注册商标“九星”牌，2005年企业改制更名为“安丘市永信热处理材料有限公司”，随着企业的不断发展壮大，2009年7月企业更名为“安丘市九星热处理材料有限公司”。
冷作模具钢表面TD法盐浴渗钒工艺及应用研究【摘要】模具是大批量生产各种制品的重要工艺装备,直接影响制品的质量和经济效益。
模具失效的主要原因之一是由于模具材料表面性能不足而引起的磨损失效。
表面强化技术作为提高模具使用性能和使用寿命的一种重要手段,在模具工业中占有十分重要的地位,得到了国内外的广泛重视,研究先进的表面改性技术对提高模具使用寿命,节约成本,提高生产效率有着十分重要的意义。
丰田扩散处理(TD)法盐浴渗钒是盐浴渗金属技术的一种,具有工艺稳定,处理效果好和价格低廉的特点,在冷作模具和零件的表面强化中应用广泛。
TD法盐浴渗钒所形成的碳化钒覆层与基体结合力强于PVD、CVD等涂覆层的结合力,而且覆层在常温下具有良好的稳定性和优异的抗磨损能力。
在国外已经成为一项较成熟的技术并广泛应用。
但该法在国内由于存在诸多技术难点,如盐浴寿命低、设备腐蚀严重、工件变形大以及表面粘盐清理困难,对其工艺、覆层成分和组织结构以及覆层的形成机理的研究尚不够充分等,因而制约了其推广应用。
本文在确定碳化钒覆层盐浴配方、碳化钒覆层工艺参数及工艺流程的基础上,采用OP、SEM/EDS、XRD等研究了盐浴渗钒层的组织结构；应用显微硬度仪测定了覆层的显微硬度；采用摩擦磨... 更多还原【Abstract】 Mould is one of important equipments in massproduction of manufacture, which quality is a key factor influencing the product quality and the economic benefits for enterprises. One of main reasons is the poor surface propertiesof moulds resulting in wear failure. The mechanical properties and the service life of moulds can be improved largely by appropriate surface strengthening technique. Thus the surface strengthening technique plays a very important role in the mould industry, and attracts w... 更多还原【关键词】TD处理；表面强化；渗钒；组织结构；覆层性能；【Key words】Thermal diffusion process；Surface strengthening；Vanadizing；Microstructure；Coating perfomiance；摘要5-7ABSTRACT 7-8第一章绪论12-25引言12-131.1 常用模具表面强化方法13-161.2 模具钢表面渗金属强化技术概述16-171.3 TD法盐浴渗钒的研究现状17-201.4 TD处理覆层性能及其应用201.5 TD法盐浴渗钒的基本过程及渗层生长基本规律20-221.6 金属表面状况及前处理22-231.7 稀土元素在表面处理中的应用23-241.8 本文研究的主要内容及目的和意义24-25第二章TD法渗钒盐浴配方的研究25-29引言252.1 试验设备252.2 试验材料25-262.3 试验方法262.4 试验结果与分析26-282.5 本章小结28-29第三章TD法盐浴渗钒的工艺研究29-40引言293.1 TD处理对基体的要求29-303.2 试验步骤与方法30-343.3 试验结果与分析34-373.4 工艺的常见问题分析37-393.5 本章小结39-40第四章TD法盐浴渗钒层的组织结构和性能40-69 引言404.1 试验方法404.2 测试与分析方法40-434.3 覆层的成分分析43-574.4 覆层的结构分析57-614.5 覆层的硬度61-624.6 覆层的耐磨性62-654.7 耐蚀性试验与分析65-674.8 本章小结67-69第五章TD法盐浴渗钒层的形成机理69-75引言695.1 TD法盐浴渗钒的热力学研究69-715.2 碳化钒覆层生长的动力学研究71-745.3 基体成分对覆层影响的热力学分析745.4 本章小结74-75第六章结论及展望75-776.1 结论756.2 展望75-77参考文献【索购全文】Q联系Q：138113721 1030850491全文提供服务费：25元RMB 即付即发支付宝账号：xinhua59168@【说明】1、本站为中国学术文献总库合作代理商，作者如对著作权益有异议请与总库或学校联系；2、为方便读者学习和引用，我们可将图片格式成WORD文档，费用加倍。
模具寿命及材料学院（系）机械工程学院专业班级材料10801班级序号21、22、23、25学生姓名卢尉、沈军奇、田定奎、王泽彪模具表面TD法盐溶渗钒工艺模具表面渗金属方法和渗硼法相类似，根据所用渗剂聚集状态不同，可分固体法、液体法及气体法。
1、固体法渗金属最常用的是粉末包装法，把工件、粉末状的渗剂、催渗剂和防烧结剂共同装箱、密封、加热扩散而得。
这种方法的优点是操作简单，无需特殊设备，小批生产应用较多，如渗铬、渗钒等。
缺点是产量低，劳动条件差，渗层有时不均匀，质量不易控制等。
如固体渗铬，渗剂为100～200目铬铁粉(含Cr65％)(40—60)％+NH4Cl(12—3)％，其余为Al2O3；渗铬过程当加热至1050℃的渗铬温度时，氯化铵分解形成HCl，HCl与铬铁粉作用形成CrCl2，在CrCl2迁移到工件表面时，分解出活性铬原子[Cr]渗入工件表面。
与此同时，氯与氢结合成HCI，HCI 再至铬铁粉表面形成CrCl2，并重复前述过程而达到渗铬目的。
2、液体法渗金属液体法渗金属分为两种：一种是热浸法，一种是盐浴法。
目前最常用的盐浴法渗金属是TD法。
它是在熔融的硼砂浴中加入被渗金属粉末，工件在盐浴中被加热，同时还进行渗金属的过程。
TD处理技术（Thermal diffusion）是1970年由日本（株）丰田中央研究所开发出来的碳化物被覆技术，因被覆层是由工件中的碳元素和被覆剂中的元素高温反应而成，故称之为热反应扩散沉积处理技术，简称TD或TRD处理。
2.1TD处理的设备和一般处理工艺TD处理所用的一般设备如下图所示a）外热式坩埚盐浴炉 b）内热式电极盐浴炉处理用盐浴示意图处理剂成分：传统的TD处理剂成分70%～90%是硼砂（Na2B47），根据处理被覆层的要求，再加入碳化物的形成元素，如钒铁粉、铌铁粉、五氧化二钒等，以及一定的还原剂。
但是，随着研究的不断深入，现代的处理剂已经不再仅仅局限于硼砂了，可以是中性盐、碳酸盐、氯盐的混合物。
热扩散渗钒的过程中硼砂盐中的成分变化WANG Hongfu1, WANG Huachang2, KOU Bingtou1, CHANG Zheng2, WANG Junyuan1（1.机械工程及自动化，中国中北大学，太原030051，中国; 2.材料科学与工程，武汉理工大学，武汉430070，中国）摘要：在950摄氏度，通过TD处理，五氧化二钒，硼砂，碳化硼和氟化钠被用于在Cr12钢表面生长碳化钒涂层。
碳化钒涂层（VC）可以延长作为冲孔模的Cr12钢的使用寿命。
碳化钒涂层生长动力学被提出并通过与实验结果的数学模型进行比较验证。
涂层的厚度通过SEM说明。
涂层和残余物的化学成分通过X射线衍射（XRD）和X射线能量色散谱（EDS）进行了测试。
在硼砂盐浴时加入少量的FeSiRe23，以提高厚度。
X射线衍射的分析结果显示，FeSiRe23作为还原剂和催化剂增加钒硬质合金涂层的深度。
关键词：热扩散;硼砂盐浴;渗钒; FeSiRe231.介绍通过TD（热扩散）技术盐浴渗钒是一个通过TD方法盐浴穿透金属技术的应用，该方法换句话说就是在高温下将金属浸透在包含活性金属原子（砂盐浴或中性盐浴例如氯化钡和氯化钠）的熔融盐浴中一段时间。
在材料的表面上，形成金属碳化物涂层的厚度范围从几微米至数十微米。
这个技术是成熟的，稳定的，具有良好效果并且低成本的。
此外，所形成的涂层在室温下是非常稳定的，并具有优异的耐磨损能力，在冷作模具及部件的表面强化上具有良好的促进效果。
然而，这种技术具有一定的局限性，例如，盐浴的使用寿命短，盐浴产生的过度腐蚀和表面光洁度差，从而限制了其在国内的应用【1,3】。
为了解决这些问题，第一次用有关TD方法的理论和一些以前的经验进行推断和分析。
然后对影响涂料的性能的关键因素，例如盐浴和模具基板的选择进行了调查。
通过选择硼砂作为基本盐和考虑盐浴的涂覆能力和被选择的表面光洁剂，氧化剂，还原剂和激活剂的清洁性能。
TD盐浴渗金属工艺
核心提示：TD盐浴渗金属TD是用熔盐浸镀法、电解法以及粉末法进行扩散型表面硬化处理技术的总称。
TD有渗铬，渗钒等。
液体渗钒盐浴的基本成
TD盐浴渗金属TD是用熔盐浸镀法、电解法以及粉末法进行扩散型表面硬化处理技术的总称。
TD有渗铬，渗钒等。
液体渗钒盐浴的基本成分为工业用硼砂及钒铁粉，用高钒铁比低钒铁好，纯钒铁粉价格太高。
工艺配方：
1. 高钒铁（83%）10%，硼砂90%
2. 低钒铁（44%）15%，硼砂85%
盐浴使用一段时间后，渗钒效果变差，说明盐浴含钒量降低，需要补充钒铁粉。
加钒铁粉应先烘干，并与经脱水硼砂混合，搅拌均匀后加入，加时要边加入，边搅拌盐浴。
同时加铝小块，铝颗粒，或铝箔包装好的铝粉（20-40目，包装是怕铝粉加入时燃烧）铝加入量为盐浴总量2%。
工艺温度850-950℃对不同钢材，渗层要求尽量采用低温渗钒。
渗层硬度 45钢HV0.11430-2140,T10钢HV0.12232-3220. CrWMn 钢HV0.1313 0-3390. Cr12钢HV0.13000以上
1. 中性盐浴使用前经充分脱氧，加热温度超过1200℃渗层消失。
2. 渗钒层在空气炉加热超过600℃以上，渗层消失。
3. 硝盐180-200℃回火，对渗层无影响。
4. 氰盐对渗层有影响，盐浴不能混入氰根。
5. 低钒铁有比重偏析，工件入炉前要充分搅拌盐浴。
钒铁粒度控制在130目以上。
盐浴渗钒剂（渗钒剂）碳钢及合金钢经渗铬或渗钒处理，表面获得铬或钒的碳化物层。
该层具有高硬度、高耐摩性、抗某些介质腐蚀等优良性能。
渗钒剂以硼砂为主要成份的硼砂熔盐渗铬、渗钒具有设备简单、操作方便、无需保护气氛、盐浴稳定性好，无公害等特点。
渗一、渗铬(渗钒)工艺及操作要领：1. 渗铬工艺：1000±50℃，常用950±10℃；保温3-6小时。
不同材质工件的处理温度和保温时间，视其对渗层厚度的要求而定。
2. 予处理：如工件带锈和附着油污，渗铬前需酸洗去锈或用酒精、汽油除油。
3. 渗铬操作：渗铬剂的熔化温度约为740℃左右。
在连续生产过程中由于工件带出和熔盐本身的消耗使熔盐变浅，需不断补充新盐。
4. 后处理：零件渗铬后，根据使用方法的不同，后处理工艺亦不同，需分别对待。
a. 仅要求表面耐磨、抗介质腐蚀而对基体无强度要求的零件为渗铬→空冷→沸水清除粘附残盐。
b. 对基体有一定强度要求的本质细晶粒钢件：渗铬→淬火(水或油)→在加有缓蚀剂的沸腾的5％硫酸水溶液(以下简称含酸沸水)中煮去未脱落的残盐→回火。
c. 淬火温度高于渗铬温度的高合金钢：渗铬后随炉升温→淬火→含酸沸水煮去残盐→回火。
d. 对基体强度有严格要求的本质粗晶粒钢件，渗铬后要重新加热淬火，加热淬火最好在无氧化气氛中进行。
工序为渗铬→空冷→含酸沸水清洗→升温→淬火(水或油)→回火。
二、质量检查：1. 宏观检查；渗件表面呈银白色。
用挫刀轻沿表面挫动无痕迹，即可确认已有渗铬层(纯铁渗铬不采用此方法)。
2. 微观检查：渗铬时放入相同材质的试块，渗后检查渗层厚度及显微硬度。
根据不同使用要求碳钢及合金钢渗铬件的渗层厚度5-20微米(且均匀)即为合格。
渗层硬度(负荷100克)应在HVl400-1800范围内。
三、包装：采用外铁桶、内双层塑料袋、每桶25kg。
我公司是全国最大的热处理工艺材料专业化生产单位始建于1977年，原名为“安丘市热处理材料厂”，产品注册商标“九星”牌，2005年企业改制更名为“安丘市永信热处理材料有限公司”，随着企业的不断发展壮大，2009年7月企业更名为“安丘市九星热处理材料有限公司”。
在三十多年的企业发展中，得到了北京机电、航空621所和高等院校的大力扶持，在开发新型热处理工艺材料和稳定、提高现有产品质量方面都有所建树。
自1984年至今，一直是中国热处理行业协会团体会员、理事单位、全国热处理标准化技术委员会委员单位。
公司生产设备先进，技术力量雄厚，检测设施齐全，为用户提供全方位的技术支持和服务。
现有十大系列五十六个品种，产品畅销三十二个省、市、自治区的四千多家企业和二百六十多家国防工厂及港、澳、台地区，并出口日本。
产品质量在同行业中具有领先水平，深受广大用户好评。
公司信守合同，以质量第一，用户至上为宗旨，产品实行三包，跟踪服务。
如按操作要求未达到技术性能指标，我公司承担经济损失，以昭信守。
竭诚欢迎广大用户使用注册商标“九星”牌热处理工艺材料。
主要产品：基盐J-1、基盐J-2、再生盐Z-1、再生盐Z-2、氧化盐Y-1、氧化盐（散装）、高温盐浴脱氧剂、中温盐浴脱氧剂、粒状渗硼剂、粉末渗硼剂、渗钒剂、渗铬剂、渗碳棒、液体渗碳剂、固体渗碳剂、合成淬火剂、中温防氧化抗脱碳涂料、高温防氧化抗脱碳涂料、常温快速发黑剂、中温盐、高温盐、氯化钾、氯化钠、氯化钡、亚硝酸钠、硝酸钠、硝酸钾。
硼砂熔盐渗铬及液体氮化基盐渗钒剂转：王书田粉末渗硼剂-《表面处理技术的TD法》>表面处理技术的TD法>>钢铁零件表面如果渗钒、铌、钛、钽等合金元素可获得碳化物型渗层。
这类渗层的硬度和耐磨性极高,硬度可达1800~3200HV,而且工艺简便易行,不需复杂的设备,应用于模具,可使使用寿命提高几倍乃至几十倍,经济效益很好。
形成金属碳化物型渗层有三种方法,即硼砂盐浴法、粉末法和气体法。
其中TD法(Thermal Diffusion直译热扩散)是特指以硼砂为基的盐浴渗钒、渗铌、渗铬并形成碳化物的方法,有人又称为反应浸镀法。
TD法是在熔融的硼砂中加入欲渗的元素或其合金的粉粒,然后将零件浸入其中,靠欲渗元素原子向零件表面扩散并与零件基体的碳原子形成金属的碳化物覆层来改善零件表层性能的工艺方法。
>>如果硼砂浴中加入了与氧亲和能力大于硼的活泼元素或化合物作为还原剂,即可还原出活性硼原子,从而实现渗硼;如果向硼砂浴中加入与氧亲和力小于硼的金属及合金如钒、铌、钽、钛、钨、钼、铬、硅及其铁合金等,就不能还原出硼原子,而这些金属在硼砂浴中以高度弥散态悬浮的形式存在,并以硼砂浴为载体,在高温下通过盐浴不断对流,与被处理零件表面接触、吸附并向内部扩散,达到渗金属的目的。
与此同时,基体中的碳向表面迁移,从而在表面获得碳化物覆层。
>>在硼砂浴中加入钒、铬、铌等金属氧化物,并同时添加适量的铝等为还原剂,由于以下反应,也可以获得金属碳化物覆盖层。
>>Cr2O3+2A1→A12O3+2[Cr]>>3V2O5十10A1→5A12 O3+6[V]>>3Nb2O3+10A1→A12 O3+6[Nb]>>硼砂浴中渗金属的处理温度为800~1200℃保持时间为1~l0h。
处理后可根据要求油淬或在熔盐中淬火等。
>>TD法具有以下优点:设备简单,工艺简便易行,无公害;被覆层均匀、致密而平整,与母材结合良好,不易剥落;涂覆材料和基体材料广;价格低廉。
>>一、盐浴渗钒>>盐浴渗钒是在中、高碳钢或合金钢表面,被覆硬度为2800~3200HV的钒碳化物层,以提高模具的耐磨性和抗粘着性能。
渗钒可在高温坩埚电阻炉内进行。
>>渗钒盐浴成分配比:Na2B4O785%+V2O5粉10%(或钒铁粉)十Al粉5%;也可以采用钒铁粉10%+Na2B4O7(脱水)90%。
>>模具渗钒温度为850~1200℃,渗钒时间2~6h。
模具渗钒后可进行空冷、油冷或水冷。
>>渗钒层厚度为4~16μm,渗层主要由碳化物层和过渡层组成。
碳化物层主要由VC多晶体构成,过渡层碳含量和钒含量比碳化物层低。
>>渗钒件大多为冷作模具,常用钢种为T8、T10、T12、Cr12、Cr12Mo、Cr12MOV、9SiCr、GCr15、CrWMn、W18Cr4V,有时也可用45钢或40Cr。
如用中碳钢,最好先渗碳再渗钒,以免贫碳区宽展。
模具要求基体有较高强度时,渗钒后应升温如Cr12MoV等,或降温如T10等直接淬火。
就模具而言,碳化钒层之下应为回火马氏体,未淬硬区则为索氏体。
直接淬火的另一优点是粘附在模具表面的硼砂与渗剂,可在急冷时爆离。
>>盐浴渗钒可以用于冲裁模、弯曲模、挤压模、切边模、冷徽模、制管模和粉未冶金模等各种冷作模具。
例如Cr12落料模、冷墩模、Cr12MoV 钢制精冲凸模、翻边凸模、T8、T10、T12钢制橡胶成型凸模、GCr15钢制挤压凹模等,在渗钒淬火回火后比单纯淬火回火件的使用寿命提高几倍至十几倍。
如D2钢制冷作模具,VC层的硬度为2800HV左右,耐磨性大大提高,寿命是普通淬火处理件的3倍。
再如Cr12钢制M20六角螺母冷墩凹模,经渗钒处理后,使用寿命为15万件,为常规处理的10倍,为盐浴渗硼的1.5倍,且无剥落和起皮现象发生。
>>二、盐浴渗铌>>渗铌也是在硼砂盐浴中进行的。
用盐浴渗铌在模具表面处理后,在模具表面被覆以硬度为2100~3500HV的渗铌层,以提高模具的抗磨损、抗咬合、耐氧化和抗热疲劳等性能,它比渗硼和气相沉积碳化钛有更好的性能。
>>盐浴渗铌可在坩埚电阻炉内进行。
坩埚可用2mm厚的1Cr18Ni9Ti板焊成。
>>硼砂盐浴主要成分为:硼砂、氧化铌或铌粉、铝粉。
渗剂成分的配比为:Nb 粉7%~10%,Na2B4O7(脱水)90%~93%,也可采用Nb2O5粉10%、A1粉9%,Na2B4O781%(脱水)的配方。
>>渗铌时先将无水硼砂熔化,然后加入干燥的铌粉,在900~1000℃下加入铝粉后,即可将模具放入盐浴内进行渗铌。
然后取出直接淬火再回火,最后清理表面。
>>盐浴渗铌的特点有:>>1、渗铌层的组织>>GCr15、45、Cr12MOV、W18Cr4V、3Cr2W8V、20和20 Cr钢等材料渗铌后,可得到一层含Nb为80%的金黄色的铌碳化物层,渗层的组织为NbC。
>>2、渗铌层的硬度>>渗铌层有极高的硬度,可以刻划玻璃。
不同材料渗铌层的显微硬度是:GCr15为2900~3500HV、45钢为2100~2600HV、Cr12MoV钢为3200~3500HV。
>>3、渗铌层的性能>>模具钢经盐浴渗铌后,比渗硼和气相沉积碳化钛有更好的抗磨损、抗咬合、耐氧化和抗热疲劳等性能。
>>4、渗铌工艺的优点>>渗铌工艺具有设备和工艺简单、渗层性能优异、渗层与基体结合牢固、不易剥落等优点。
>>5、渗铌工艺要点:>>1)、模具表面应有低的粗糙度,以免渗铌层深度的不均匀和引起剥落。
>>2)、盐浴重复使用时,每次在使用前要加入1%~2%盐浴重的铝粉。
>>3)、渗铌的温度,一般以900~1050℃为宜。
低于800℃时,硼砂粘稠,渗速太慢;高于1100℃时,坩埚寿命低,模具的晶粒组织易粗大,影响模具基体的强韧性。
>>4)、在900~1050℃进行盐浴渗铌时,根据不同的材料和渗层厚度的要求,保温时间以选在4~10h为宜。
GCrl5钢在900℃进行6h的渗铌后,渗层的厚度可达24μm,W18Cr4V钢的渗铌层厚度仅为5μm。
>>渗铌工艺可用于冲模、弯曲模、成形模、拔管模、热锻模和粉末冶金成形模等模具,可以使模具的寿命提高几倍至几十倍。
例如Cr12钢制造的冷冲模具,经渗铌后模具硬度高,耐磨性好,使用寿命比常规处理提高5~10倍以上。
>>三、盐浴渗铬>>渗铬具有优良的耐磨性、抗高温氧化和耐磨损性能,适用于碳钢、合金钢和镍基或钴基合金工件。
模具零件的渗铬是在硼砂为主的盐浴坩埚炉中进行。
>>盐浴渗铬渗剂成分的配比为:Cr2O3粉10%~12%、Al粉3%~5%、Na2B4O785%~90%。
处理工艺为温度950~1050℃,时间4~6h。
>>处理工序为把工件浸入盐浴中,取出直接淬火、回火后,再清理表面。
>>用于制作冷作模具的45钢、65Mn、Cr12MoV、W18Cr4V等钢,在980+10℃渗铬6h后,由(Cr,Fe)23C6及(Cr,Fe)7C3组成的渗层深度在15~27μm之间,碳化物层之下为贫碳区的过渡层。
