QPQ、液體氮化用基鹽、再生鹽、氧化鹽

QPQ、液體氮化用基鹽、再生鹽、氧化鹽

執(zhí)行JB/T9198-2008標(biāo)準(zhǔn)

一、概述

　　LT（無污染硫氮碳共滲及氮碳共滲）新工藝及LTC復(fù)合化學(xué)熱處理工藝，榮獲1987年度國(guó)家級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)和“六五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)紀(jì)念證書，被列為國(guó)家“八五”重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。LTC復(fù)合處理（包括LTC-1、LTC-2、LTC-3三項(xiàng)共六種新工藝）在部級(jí)鑒定會(huì)上評(píng)為達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平，經(jīng)聯(lián)機(jī)檢索，LTC-2及LTC-3未發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外先例。LTC系列新工藝的實(shí)質(zhì)將在下文介紹。上述九種達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平的新工藝都已做到工藝、工藝材料、設(shè)備和控制方法四配套，皆列為國(guó)家“八五”重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。LT與LTC系列工藝配套，能處理因粘著磨損、非重載疲勞斷裂、除酸以外的各種介質(zhì)中腐蝕失效的各種零件、dao具和模具，技術(shù)覆蓋面牌號(hào)的需經(jīng)熱處理的鋼鐵牌號(hào)。

　　采用上述新工藝處理的工件表層具有耐磨、減摩、抗擦傷、抗咬死、抗疲勞、耐蝕和自潤(rùn)滑性能。

　我公司生產(chǎn)的基鹽J-1、J-1A、J-1U、J-2、J-2A、J-2U；（A型鹽為補(bǔ)加用鹽，CNOˉ含量為42~45%；正常使用中補(bǔ)加A型鹽可節(jié)省3~6%的再生鹽；U型為新配工作鹽浴用鹽，CNOˉ含量為36~38%開始使用不需空載陳化），再生鹽Z-1、Z-2和氧化鹽Y-1鹽品分別達(dá)到代表國(guó)際先進(jìn)水平的法國(guó)CR4、CR2、SL-1以及西德TF-1、AB1、REG-1的水平。購買我公司上列鹽品的單位已有三十二個(gè)省市的四千余家企業(yè)、大專院校與研究所。上列鹽品與國(guó)外產(chǎn)品有如下對(duì)應(yīng)關(guān)系：

　　J-1（A、U）=CR4；J-2（A、U）=TF-1；Z-1、Z-2=CR2并具有REG-1相同的功能；Y-1=AB1=SL-1

　　按議價(jià)外匯的優(yōu)惠價(jià)折算，我公司生產(chǎn)的鹽的價(jià)格分別為國(guó)外同類產(chǎn)品的40~70%（因原材料價(jià)格而異）。

二、硫氮碳共滲新工藝的主要特點(diǎn)

　　1、能使被處理工件獲得減摩、抗擦傷、抗咬死、耐磨、抗疲勞和一定的耐蝕性（僅不銹鋼件的耐蝕略有降低）。可處理95%左右牌號(hào)的鋼鐵材質(zhì)的工件，顯著提高其使用壽命。該工藝應(yīng)用面很廣，經(jīng)濟(jì)效益大。

　　2、通過定量添加再生鹽可穩(wěn)定熔鹽成份，從而保證了處理質(zhì)量的穩(wěn)定性（重現(xiàn)性）。

　　3、熔鹽中氰根含量低于0.8%。通常低于0.5%。經(jīng)環(huán)保部門測(cè)定，作業(yè)點(diǎn)的空氣和工作清洗水（酌加少許NaCIO）中的有害成分含量，均低于國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了無污染作業(yè)，因而獲得國(guó)家環(huán)保局科研成果證書。

　　4、處理溫度低于580℃，工件的尺寸變化小。

　　5、設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，易于推廣。即便于采用簡(jiǎn)單設(shè)備，以周期作業(yè)方式投產(chǎn)；也便于建立微機(jī)控制的自動(dòng)化生產(chǎn)線。

　　6、節(jié)能、處理成本低（基鹽在不超溫情況下可無限期使用）。

三、氮碳共滲（軟氮化）新工藝的特點(diǎn)

　　除以基鹽J-2（A、U）取代J-1（A、U），鹽浴中不含硫且CN－允許≤3%（通過Y-1浴氧化或等溫冷卻，CNˉ< 0.5ppm，無毒)；減摩性稍低但耐磨性高一些之外，各項(xiàng)特點(diǎn)與硫氮碳共滲相同。

四、硫氮碳共滲基鹽J-1、J-1A、J-1U

　　1、成份、外觀和物理性能：

　　CNOˉ：J-1、38~42%；J-1A、42~45%；J-1U、36~38%

　　CNˉ：<0.1%< span="">

　　CO3=：14~17%

　　S=：適量

　　基鹽為灰白色塊狀；熔點(diǎn)＞450℃，熔融態(tài)的比重約為1.75kg/dm3

　　2、功能和熔鹽成份控制指標(biāo)：

　　基鹽可提供硫氮碳共滲所需的活性硫、氮與碳。隨著熔鹽重量的不同，服役狀態(tài)下每小時(shí)遞降0.05~0.2%，使用溫度為520~580℃。鹽浴深度不足時(shí)，應(yīng)酌量補(bǔ)加。

熔鹽成份控制指標(biāo):

　　CNOˉ：38±2%(處理以要求抗咬死為主的工件)

　　36±2%(處理以要求綜合性能好的工件)

　　4±2%(處理以要求耐磨為主的工件)

　　CNOˉ：控制精度可達(dá)到±1%，但±2%即可保證處理質(zhì)量。

　　CNˉ：≤0.8%，通?？煽刂圃?.3~0.6%(因工件而異)。

　　S=：2~10ppm(處理耐磨件)或≥20ppm(處理抗咬死件)。

　　為了保證必要的S=濃度和抑制氰根，每工作24小時(shí)(不包括空載運(yùn)行對(duì)間)加2-4克K2S，加K2S后通空氣1小時(shí)以上。根據(jù)具體情況，處理工件時(shí)可以連續(xù)或間歇通氣。

五、氮碳共滲 (軟氮化) 基鹽J-2、J-2A、J-2U

　　1、除不含硫外，J-2類與J-1類基本上相同。

　　2、J-2類的功能與西德TeniferTF-l(Me Ionite)工藝使用的TF-l基鹽完全相同，在同一溫度，相同裝爐量和運(yùn)行時(shí)間一致的前提下，J-2類的氰根(CNˉ)含量明顯地低于TF-1，即質(zhì)量比TF-1有所提高。

六、硫氮碳共滲再生鹽 Z-1 及氮碳共滲再生鹽 Z-2

　　1、再生鹽Z-1、Z-2的外觀、功能和紅外光譜線均與法國(guó)CR2再生鹽相同，并且與西德再生鹽REG-1的功能相同。Z-1用于調(diào)整硫氮碳共滲鹽浴，Z-2用于調(diào)整氮碳共滲(軟氮化)鹽浴。

　　2、Z-1、Z-2具有調(diào)整熔鹽成份的速效性。當(dāng)浴中CNOˉ含量降低到預(yù)期值的下限時(shí)，按照G＝1.15(Y-X)公式定量補(bǔ)加Z-1、Z-2，5分鐘后即可將CNOˉ提高到預(yù)期值。式中G表示熔鹽重量為100kg時(shí)應(yīng)補(bǔ)加Z-1、Z-2的重量(kg)；Y為預(yù)期達(dá)到的CNOˉ百分量的zui佳值；X是補(bǔ)加Z-1、Z-2之前熔鹽中的CNOˉ的百分含量。

　　3、Z-1、Z-2具有調(diào)整熔鹽成份的穩(wěn)定性。根據(jù)熔鹽重量、處理工件的批量與作業(yè)方式(連續(xù)或間斷)等因素，每8小時(shí)或24小時(shí)補(bǔ)加Z-1、Z-2一次，即可使熔鹽中CNOˉ含量穩(wěn)定在zui佳值±1%。

七、氧化鹽 Y-1

　　1、基本性能

　　氧化鹽Y-1與西德Degussa公司的AB1鹽、法國(guó)HEF研究所的SL-1鹽功能相同，其熔點(diǎn)≥300℃，熔融狀態(tài)密度為1.84±0.02t／m3。久置于空氣中易吸收二氧化碳及水而潮解。具有強(qiáng)堿性，PH＝12~12.5，氧化性強(qiáng)烈、優(yōu)良而又穩(wěn)定。

　　2、用途與功能

　　(1) Y-l鹽浴專用于經(jīng)過熔鹽硫氮碳共滲或熔鹽氮碳共滲的工件后續(xù)氧化處理。

　　(2) 從硫氮碳共滲鹽浴或氮碳共滲鹽浴取出的工件直接轉(zhuǎn)入Y-1浴氧化時(shí)，不僅可在保留共滲層耐磨、減摩、抗疲勞等優(yōu)良性能的前提下使工件表層形成耐蝕性良好的Fe3O4薄膜，而且能將工件帶入Y-1浴的微量氰鹽氧化成無毒的碳酸鹽。

　　(3) Y-1鹽不僅是與LTC系列工藝配套的必不可少的工藝材料，而且共滲后在Y-l浴分級(jí)冷卻(只需停留4~6分鐘)即可進(jìn)一步減少尺寸變化，又能徹底去除工件上粘附的鹽中的微量氰化物，因而清洗水可以直接排放。

　　3、使用方法

　　(1) 將Y-1鹽盛于坩堝中熔化后，控制在360±10℃。

　　(2) 進(jìn)行LTC-l處理(SNC共滲+氧化)時(shí)，工件應(yīng)在Y-1浴中保溫15~20分鐘。

　　(3) 只進(jìn)行LT(無污染硫氮碳共滲)處理的工件，在Y-1浴中分級(jí)冷卻時(shí)，保溫4~6分鐘即可。

　　(4) 共滲后轉(zhuǎn)入Y-1浴中時(shí)，應(yīng)慢慢放入(不可迅速浸沒于Y-1浴中)，以防反應(yīng)劇烈，致使Y-1鹽溢出。

八、工藝流程及所需設(shè)備

　　l、工藝流程和工藝參數(shù)

　　除油→預(yù)熱(形狀復(fù)雜的少數(shù)工件可在350±50℃預(yù)熱，絕大多數(shù)工件不必預(yù)熱)→硫氮碳或氮碳共滲(570±10℃，10~180分鐘)第一沸水槽煮去(或Y-1鹽等溫去氰)殘鹽第二沸水槽漂洗、燙干→熱油浸漬(160±40℃，≥15分鐘)。