[发明专利]N‑C‑V‑Mo‑RE多元共渗强化钢材料表面的方法

摘要

N‑C‑V‑Mo‑RE多元共渗强化钢材料表面的方法，步骤如下先将J‑2基盐加热至预渗温度并保温陈化；将钢材料放入进行保温预渗；取出空冷后得到氮碳预渗试样；先按照质量百分数计称取定量的无水硼砂、碳酸钾、氟化钠、五氧化二钒、三氧化钼、铝粉和稀土，将石墨坩埚加热至900℃时，先分批量加入无水硼砂，再加入碳酸钾和氟化钠；然后加入五氧化二钒和用铝箔包覆好的三氧化钼和铝粉，搅拌使其充分反应；随后加入稀土和氮碳预渗试样，随后调整电阻炉温度至共渗温度并保温，最后进行油冷，得到多元预渗试样。经磨损性能试验和抗热疲劳性能试验发现，经本发明处理的钢表面较其它两种方法具有更优的耐磨损性能和抗热疲劳性能。

主权项

一种N‑C‑V‑Mo‑RE多元共渗强化钢材料表面的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)氮碳预渗处理先将块状J‑2基盐击碎至颗粒状，放入陶瓷坩埚中，再置于箱式电阻炉内随炉加热至预渗温度并保温陈化；将表面抛光至镜面且清洗洁净的钢材料试样以预渗面朝上的方式放入陶瓷坩埚中进行保温预渗；最后取出钢材料试样进行空冷，即完成氮碳预渗处理，得到氮碳预渗试样；所述预渗温度为565～575℃，所述保温陈化时间为1.5～2.5小时，所述保温预渗时间为3.8～4.5小时；(2)盐浴多元共渗处理①称取V‑Mo‑RE多元共渗材料，按照质量百分数计，所述V‑Mo‑RE多元共渗材料的原料组分如下：碳酸钾6～8％，氟化钠6～8％，五氧化二钒7～10％，三氧化钼6～8％，稀土3～5％，铝粉8～15％，余量为无水硼砂，以上各组分质量百分数总和为百分之一百；②将称量好的铝粉和三氧化钼用铝箔包覆，以减少铝粉添加时的氧化烧损和削弱三氧化钼在高温下的挥发性对实验的影响，③将石墨坩埚随电阻炉加热，待炉温升至900℃时，先分批量加入无水硼砂作为共渗基底，待硼砂全部熔融之后，加入碳酸钾和氟化钠的混合物；然后加入五氧化二钒和用铝箔包覆好的三氧化钼和铝粉，快速搅拌均匀使其充分反应；随后分步加入稀土和氮碳预渗试样进行多元共渗，每个添加步骤之间的时间间隔为8～10分钟；④随后调整电阻炉温度至共渗温度并保温，共渗温度为950～1050℃，保温时间为3.5～4.5小时，最后取出试样进行油冷，即完成盐浴多元共渗处理，得到多元预渗试样。