專利名稱:硼-稀土鹽浴多元共滲工藝的制作方法
本發明屬于金屬表面熱處理。
目前，世界各國對工件表面進行鹽浴滲硼時，所采用的滲劑美國 Na2B4O760%+Mg40%。
保加利亞 Na2B4O730～45%、B2O315～20%、NaF15～24%。
日本在以Mg為還原劑的基礎上，以H3BO3、K2B4O7為主鹽以NaF為活化劑。
最近，蘇聯為提高滲劑的飽和能力，在滲硼滲劑中增添AL2O3和NiO，新成分(wt%)B4C44～50，AL2O344～50，NiO3～5，AlF31～3。
以上滲硼滲劑普遍的缺點是原材料成本費昂貴，工藝操作溫度高，處理過程產生有害氣氛，污染環境，除有上述缺點外，還大都具有脆性的滲層，FeB脆性大。近幾年來研究僅由Fe2B構成的滲硼滲劑，存在著工藝設備復雜，成本進一步提高的缺點。
本發明的目的是提供一種更經濟、工藝簡單、無公害，而滲層能獲得以Fe2B為主的滲硼方法。本發明的另一個目的是充分利用我國豐富的稀土元素資源，發掘稀土元素內在優良的物理化學性能，開發稀土在鋼鐵材料強化應用的新領域。
本發明的要點是采用硼-稀土-硅三元共滲，鹽浴以稀土-硅合金為還原劑，加入劑氯化鈉調節鹽浴溫度。一般四硼酸鈉量為55～80%(wt%)，稀土-硅為15～40%(wt%)，氯化鈉為5～15%(wt%)。
本發明在工藝操作、滲層質量及生產成本方面與各國及蘇聯專利A、C920079比有如下優點1、由于用稀土做還原劑和催滲劑，故可改善滲層的相組成，容易獲得Fe2B相，消除滲層脆性，提高耐磨性。2、由于稀土除有還原催化作用以外本身還是滲入元素，可使工件獲得抗蝕性和高溫抗氧化性。3、能獲得比用已知成分的滲劑，在同一時間內獲得的硼化物層的厚度增厚25～30%。4、可將滲硼溫度控制在淬火溫度，把滲硼和其隨后的淬火熱處理結合進行，從而簡化了工藝。5、本滲劑有較好的流動性，使其工件表面所附殘鹽易于清理。
除如上所述之外，本發明還有無公害，材料價格低廉，操作安全等優點。
權利要求
1.一種金屬表面滲硼處理方法，是在熔融硼酸鹽浴中放入一種能與硼酸鹽化合反應并在鹽浴中釋放硼的金屬，其特征在于工件的金屬表面強化是采用硼-稀土-硅三元共滲。
2.一種按照權利要求
1所述的金屬表面滲硼處理方法，其特征在于鹽浴以稀土-硅合金為還原劑。
3.一種按照權利要求
1、2所述的金屬表面滲硼處理方法，其特征在于加入劑氯化鈉調節鹽浴溫度。
4.一種按照權利要求
1、2所述的金屬表面滲硼處理方法，其特征在于四硼酸鈉量為55～80%(wt%)，稀土-硅為15～40%(wt%)。
5.一種按照權利要求
1、2、3所述的金屬表面滲硼處理方法，其特征在于氯化鈉量為5～15%(wt%)。
專利摘要
一種硼-稀土鹽浴多元共滲工藝，屬金屬表面熱處理。為解決硼滲層脆性等缺點。本發明采用了硼-稀土-硅三元共滲，并以稀土-硅合金為還原劑，加入劑氯化鈉調節鹽浴溫度，用以提高工件表面的耐磨性、抗高溫氧化性及耐蝕性。
文檔編號C23C12/02GK85100311SQ85100311
公開日1986年7月30日 申請日期1985年4月1日
發明者孫軒華 申請人:沈陽機電學院導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan