[发明专利]用滚动炉处理螺钉的稀土渗碳工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面渗碳处理领域，具体涉及一种用滚动炉处理螺钉的稀土渗碳工艺。

背景技术

渗碳工艺是一个十分古老的工艺，在中国，最早可上溯到2000年以前。起先是用固体渗碳介质渗碳。在20世纪出现液体和气体渗碳并得到广泛应用。后来又出现了真空渗碳和离子渗碳。到现在，渗碳工艺仍然具有非常重要的实用价值，原因就在于它的合理的设计思想，即让钢材表层接受各类负荷(磨损、疲劳、机械负载及化学腐蚀)最多的地方，通过渗入碳等元素达到高的表面硬度、高的耐磨性和疲劳强度及耐蚀性，而不必通过昂贵的合金化或其它复杂工艺手段对整个材料进行处理。这不仅能用低廉的碳钢或合金钢来代替某些较昂贵的高合金钢，而且能够保持心部有低碳钢淬火后的强韧性，使工件能承受冲击载荷。因此，完全符合节能、降耗，可持续发展的方向。

常规螺钉渗碳需要将被渗碳的工件置于加热至900-950℃渗碳炉内，保温足够长的时间。传统工艺存在工艺时间长，温度高、生产率低、设备维修率高成为行业内头疼的问题。

经过多年无数次的实践与研究，申请人终在滚动炉的促渗工艺上取得突破，并取得较为满意的结果。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种采用耐火泥为促渗剂载体，用滚动炉处理螺钉的稀土渗碳工艺，该工艺降低了渗碳温度，缩短了渗碳时间，提高了生产率、降低了设备维修率。

为实现上述目的本发明采用的技术方案如下：

用滚动炉处理螺钉的稀土渗碳工艺，其特征在于：将氯化铈和氯化镧加入到耐火土中，制成丸子，作为促渗剂载体，与螺钉一起加入到滚动炉内完成渗碳工艺，具体包括以下步骤：

(1)配置含0.1-0.3g/L氯化铈、0.2-0.4g/L的氯化镧水溶液，将上述溶液拌入耐火土，捏至成丸子，控制每100克耐火土丸中含有0.01-0.03g氯化铈、0.02-0.04g的氯化镧；

(2)除去螺钉表面的油污；

(3)将螺钉放入滚动炉内，每加入螺钉40-50公斤，放入折合重量为100克的耐火土丸2-3个，在氮气保护下，通入液化气燃烧产生的碳渗入螺钉内，炉内温度要求840-860℃，保温75-85分钟；

(4)步骤(3)保温结束后，将滚动炉内的螺钉倾倒入冷水中，降到室温后从水中取出，做简单防锈处理。

所述的用滚动炉处理螺钉的稀土渗碳工艺，其特征在于：步骤(1)所述的重量为100克的耐火土丸中含有0.02g氯化铈、0.03g的氯化镧；步骤(3)所述的保温时间为80分钟。

本发明的有益效果：

采用改进型稀土催渗剂进行渗碳后，与常规渗碳工艺相比提高渗碳速度20％，缩短了渗碳时间；降低了渗碳温度，提高了产品性能，降低了设备维修率，提高了生产率，节约了生产成本，通过一年生产应用证明这是一种操作简单、稳定可靠的工艺。

具体实施方式

用滚动炉处理螺钉的稀土渗碳工艺，具体包括以下步骤：

(1)配置含0.2g/L氯化铈、0.3/L的氯化镧水溶液，将上述溶液拌入耐火土，捏至成丸子，控制每100克耐火土丸中含有0.02g氯化铈、0.03g的氯化镧；

(2)除去螺钉表面的油污；

(3)将螺钉放入滚动炉内，每加入螺钉40-50公斤，放入折合重量为100克的耐火土丸2-3个，在氮气保护下，通入液化气燃烧产生的碳渗入螺钉内，炉内温度要求840-860℃，保温80分钟；

(4)步骤(3)保温结束后，将滚动炉内的螺钉倾倒入冷水中，降到室温后从水中取出，做简单防锈处理。

本公司采用新型渗碳工艺后，不但提高了日产量，降低设备维修率还使产品性能有所提升。其中新型渗碳工艺与传统渗碳工艺的效果对比如下表1：

表1

由表1可以得出，新型工艺降低了渗碳的温度，减少了热能的消耗，缩短了保温时间，螺钉的扭矩得到了提高，硬度不变。