滲碳劑

滲碳劑

滲碳劑是指在給定的條件下能將其中的碳滲入工件表層的介質。滲碳劑分為固體、膏狀、液體、氣體。固體滲碳劑由固體碳源(木炭、SiC)及催滲劑如BaCO3、Na2CO3、CH3COONa、(CH3—COO)2Ba等組成。使用時新舊滲碳劑應有一定比例,一般新滲碳與舊滲碳劑之比約為3:1或4:1,以節約用量。

基本介紹

  • 中文名:滲碳劑
  • 外文名:carburant
  • 分類:固體、膏狀、液體、氣體
  • 作用:將其中的碳滲入工件表層的介質
  • 學科:冶金
  • 條件:給定條件下
介紹,再生,創新套用,快速滲碳劑,對比,加壓輸送,

介紹

滲碳劑是指在給定的條件下能將其中的碳滲入工件表層的介質。滲碳劑分為固體、膏狀、液體、氣體。固體滲碳劑由固體碳源(木炭、SiC)及催滲劑如BaCO3、Na2CO3、CH3COONa、(CH3—COO)2Ba等組成。使用時新舊滲碳劑應有一定比例,一般新滲碳與舊滲碳劑之比約為3:1或4:1,以節約用量。

再生

在使用固體滲碳劑進行滲碳操作的過程中,我們發現了滲碳劑的效能與使用方法對滲碳層的厚度有很大關係。將用後的滲碳劑在乾燥的地方堆放保存,和將用後的滲碳劑傾出後,立即噴灑4~5%的水攤開來保存,在再次使用時其效能差別很大。在相同的條件下滲碳所得的滲碳層深度不同。就滲碳層深度為1毫米的工件來看,就相差0.2~0.3毫米,也就是用傾出後噴水的滲劑碳時,所得的滲層厚度比未趣喳水處理的滲碳劑效果高。

創新套用

近年來,有些國家將磨碎,與催滲劑一起用特殊的黏結劑黏結,並在600~650℃下用機械化設備燒結成粒,製成固體滲碳劑,有強滲劑和弱滲劑兩種。滲碳劑再次使用時,只須增添5%~10%的新滲碳劑便可保持原有滲碳能力。

快速滲碳劑

我們成功地研製了一種加速零件滲碳的固體滲碳劑。其配方為:
每70克蘇打粉(Na2CO3)和亞鐵氰化鉀加1公斤木屑配製而成,拌合均勻後即可使用。滲碳溫度為930℃、保溫4小時,滲層厚度可達1毫米。要達到這樣的厚度,若用普通木炭滲碳劑就需10小時。套用新滲碳劑不會使非滲層的晶粒長大,價格低廉,而且可大大節約能源。

對比

(1)採用通用滲碳劑在NiTi合金表面可以獲得TiC+Ti一O兩相構成的滲層。滲層結構緻密但厚度較小。在鈦化合物層下存在有孔洞狀的Ni3Ti層。隨深度的增加Ti化合物層中Ti一O化物的比例增大。在通用滲碳劑中添加Ti不能改變滲層的結構,但可使鈦化合物層的厚度增大。
(2)聚合物滲碳劑得到的滲層厚度較大,達到100μm以上。滲層由TiC+Ti一O化合物兩相構成,組織緻密,滲層中兩相比例隨深度變化基本保持不變。滲層與基體間過渡層的組織比較緻密,沒有出現孔洞組織,有利於滲層與基體的牢固結合。與通用滲碳劑相比,聚合物滲碳具有滲速快、組織緻密的優點,具有較好的套用前景。
(3)NiTi合金經過滲碳處理後,在3.5%NaCI溶液中的抗腐蝕性得到了提高,尤其以聚合物滲碳的保護作用更為顯著。

加壓輸送

近年,氣體滲碳工藝套用很廣泛,滲碳滴劑向護內的滴送都是用傳統的落差法。即把盛有滲碳滴劑的容器置於高處,靠勢能滴入低處的爐內。這種方法雖行之有效,但操作不便,需將盛滿滲碳劑的容器擱在高處,或用泵將滲劑輸往高處的容器中。尤其是使用多台滲踐爐時,到處擱放容器,顯得零亂、不整齊。經實踐,成功實現了滲碳劑液氮加壓輸送,取得了較滿意的效果,大致如下:
將滲碳劑盛於一個密封的容器內,其大小可視滴劑的耗用量自行選擇。容器上有壓力表、液面計、針閥和其他閥件。利用液氮鋼瓶釋放的氮氣壓力向容器內加壓,容器內的滲劑因受壓,即循管道向爐內輸送。如採用兩種以上的滲劑,只需將氮氣分頭,分別向兩個以上容器內加壓即可。由於氮氣是中性氣體,純度很高(在99.8%以上),一般對滲劑無有害影響。而液氮的耗量,從理論上計算,每1000公升滲碳滴劑只要釋放2公斤左右的液氮。氮氣只是在容器補充滴劑時,須將容器泄壓,打開容器排氣閥門時才消耗,故液氮的用量是十分節省的。容器需加的壓力,視輸送滲劑的要求和距離而定,通常保持在0.3~0.5公斤/厘米2既可。
應注意的事項:
1.容器焊接處和管路不得滲漏。
2.下班或停爐後,須將容器的閥門擰緊。
3.若滴劑長時間不用應泄壓為妥。
4.為避免氮氣進人滲碳爐,滲碳滴劑使用至只剩容器的1/3時,應予以補充。

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