[发明专利]一种模具钢专用稀土硼、碳、氮多元共渗剂及其制备方法

权利要求书

1.一种模具钢专用稀土硼、碳、氮多元共渗剂，包括渗剂和催渗剂，其特征在于：渗剂包括木炭、活性炭、尿素、无水硼砂；催渗剂包括碳酸钠、氯化铵、碳酸稀土混合物、铝粉。

2.根据权利要求1所述的模具钢专用稀土硼、碳、氮多元共渗剂，其特征在于：所述碳酸稀土混合物包括：

La₂(CO₃)₃-1    45-65%，

Ce₂(CO₃)₃-01   35-55%；

其中：稀土La₂(CO₃)₃-1成分为： TREO不小于45

                        La₂O₃/REO不小于99

                       稀土杂质/REO不小于1.0

 稀土Ce₂(CO₃)₃-01成分为：    TREO不小于45

                        CeO₂/REO不小于99

                        稀土杂质/REO不小于1.0

TREO为稀土氧化物总量，REO为稀土元素氧化物。

3.一种模具钢专用稀土硼、碳、氮多元共渗剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：硼碳氮共渗：包括高温共渗：930℃×4h(RE-BNC共渗)→1020℃×20min（淬火）→600℃×30min（回火）；

该阶段的配比：   20-30%木炭与活性炭的混合物

20-30%尿素

20-30%硼砂 

6-8%碳酸钠 

10-20%碳酸稀土混合物

1-2%氯化铵

1-2%铝粉

具体的操作步骤为：

（1）渗剂粉碎成1-2mm的颗粒，在搅拌器中搅拌均匀，然后装箱；

（2）工件装箱前，用清洗剂清理表面油污，再用热水将工件表面清洗、烘干；

（3）渗剂铺满箱体底部、压实，渗剂厚度30-40mm；

（4）工件放置在箱体中间部位，搬运工件时，不能用手直接接触工件表面，防止工件表面二次污染，工件周围用渗剂填满、压实，工件与箱壁间距不小于20mm；

（5）工件顶部用渗剂覆盖、压实，工件与箱盖间距不小于40mm，但箱盖与渗剂之间不能有间隙，必须填满压实后，才能封盖；

（6）加热速度控制在80-100℃/h，保温时间：5 min / mm；

（7）工件淬火时，将工件从箱内快速取出，最低淬火温度不小于980℃，冷却至80-100℃，立即回火；

（8）回火时，加热速度控制在60-80℃/h，600℃保温30min，随炉冷却；

第二步：氮碳共渗：包括低温共渗：550℃×4h→随炉冷却；

该阶段的配比：   30-40%木炭与活性炭的混合物

35-45%尿素

3-4%碳酸钠

1-2%氯化铵

10-20%碳酸稀土混合物

具体的操作步骤为：

（1）低温共渗时，清理工件表面残余渗剂、去除油污；

（2）渗剂粉碎成颗粒，颗粒直径在1-2mm，在搅拌器中搅拌均匀，然后装箱；装箱过程按第一步中（2）~（5）操作；

（3）加热速度控制在80-100℃/h，550℃保温，保温时间：5 min / mm，出炉后，工件空冷；

第三步：氮碳共渗：包括低温共渗：550℃×4h→随炉冷却→回火：180℃×4h；

该阶段的配比：   35-45%木炭与活性炭的混合物

45-55%尿素

3-4%碳酸钠

1-2%氯化铵

4-6%碳酸稀土混合物

具体的操作步骤为：

（1）低温共渗时，将清理工件表面残余渗剂、去除油污；

（2）渗剂粉碎成颗粒，颗粒直径在1-2mm，在搅拌器中搅拌均匀，然后装箱；装箱过程按第一步中（2）~（5）操作；

（3）加热速度控制在80-100℃/h，550℃保温，保温时间：5 min / mm，出炉后，工件空冷；

（4）工件空冷至室温后，进行180℃低温回火，加热速度控制在50-60℃/h，保温时间：5 min / mm，随炉冷却至室温，共渗工艺完成。