[发明专利]一种稀土改性多元复合盐浴离子渗处理工件的改性工业化方法

摘要

本发明公开了一种稀土改性多元复合盐浴离子渗处理工件的改性工业化方法，该方法包括有制备氮化盐成品盐、氧化盐成品盐、调整盐成品盐的步骤，以及维持氮化盐成品中氰酸根浓度的步骤和工件的改性处理步骤。经本发明方法改性后的工件改性层大于50微米，显微硬度值比常规熔盐化学热处理方法提高1/3，显著提高了处理层的防腐、耐磨性能，在达到相同处理效果时，可以降低处理温度，降低了能耗，减小了工件的变形。

主权项

1.一种稀土改性多元复合盐浴离子渗处理工件的改性工业化方法，其特征在于包括有下列步骤：步骤一：制作氮化盐成品；步骤11，配制氮化盐原料；100重量份的氮化盐原料中有30～70重量份的尿素、5～20重量份的碳酸钠、5～20重量份的碳酸钾、0～5重量份的碳酸锂、5～15重量份的氯化钠、0～10重量份的氯化钾、0.5～4重量份的氧化镁、0～5重量份的氢氧化锂、2～7重量份的氯化镧和0～5重量份的硫酸钾；步骤12，设定A化盐炉的熔盐温度为540～580摄氏度；升温速率为5～20摄氏度/分钟；步骤13，将氮化盐原料缓慢放入A化盐炉中，随着氮化盐原料的熔化，并使氮化盐原料保持稳定的高度，直至熔融盐液面达到距A化盐炉顶部10cm处，停止加入氮化盐原料；熔融盐在540～580摄氏度下保温2～4小时后，取出；经液氮冷却凝固后，制得氮化盐成品盐；步骤二：制作氧化盐成品；步骤21，配制氧化盐原料；100重量份的氧化盐原料中有50～60重量份的氢氧化钠、20～30重量份的硝酸钾、5～15重量份的氯化钠和5～10重量份的氢氧化锂；步骤22，设定B化盐炉的熔盐温度为360～390摄氏度；升温速率为5～20摄氏度/分钟；步骤23，将氧化盐原料缓慢放入B化盐炉中，随着氧化盐原料的熔化，并使氧化盐原料保持稳定的高度，直至熔融盐液面达到距B化盐炉顶部10cm处，停止加入氧化盐原料；熔融盐在360～390摄氏度下保温2～4小时后，取出；经自然冷却至20～40摄氏度后，制得氧化盐成品盐；步骤三：制作调整盐成品；步骤31，配制调整盐添加剂；调整盐添加剂由尿素、氧化镁、氢氧化锂、碳酸锂、硫酸钾和碳酸钠组成；其中，100重量份的调整盐添加剂中有30～60重量份的尿素、5～10重量份的氧化镁、2～10重量份的氢氧化锂、5～30重量份的碳酸钠、2～10重量份的碳酸锂、12～20重量份的硫酸钾；调整盐添加剂后与氮化盐成品盐按1:5～1:8混合；步骤32，将步骤13制得的氮化盐成品盐破碎成150～200目粉末，得到氮化盐成品粉末；步骤33，将步骤31制得的调整盐添加剂与步骤32制得的氮化盐成品粉末混合均匀，得到混合调整盐，将混合调整盐放入C化盐炉中；步骤34，设定C化盐炉的熔盐温度为540～580摄氏度；升温速率为5～20摄氏度/分钟；步骤35，将混合调整盐在540～580摄氏度下完全熔化，随后保温2～4小时后，取出；经液氮冷却凝固后，制得调整盐成品；步骤四：氮化盐成品的调整和维护；步骤41，将步骤13制得的氮化盐成品与步骤35制得的调整盐成品放入氮化炉中，以调整氮化盐成品中氰酸根浓度维持在32～38％；步骤42，向氮化炉中添加1～2％的氧化剂和1～2％的稳定剂，目的是使工件表面形成均匀的氧化膜；氧化剂由次氯酸钠、氯酸钾和硫酸钾组成；其中，100重量份的氧化剂中有40～70重量份的次氯酸钠，10～20重量份的氯酸钾，20～40重量份的硫酸钾；在本发明中，稳定剂由氢氧化锂、碳酸锂、氧化镁、硫化钠和硫酸钾组成；其中，100重量份的稳定剂中有5～45重量份的氢氧化锂、2～15重量份的碳酸锂、5～10重量份的氧化镁、30～45重量份的硫化钠和15～25重量份的硫酸钾；步骤五：工件处理；步骤51，对预热炉进行加热至380～450摄氏度；放入工件，对工件进行20～60分钟预热处理；得到预热后工件；步骤52，设置氮化炉温度为540～650摄氏度；设置氧化炉温度为360～400摄氏度；步骤53，将步骤51得到的预热后工件放入氮化炉中进行氮化，得到氮化后工件；氮化时间为15～120分钟；步骤54，将步骤54制得的氮化后工件进入氧化炉中放置3～5分钟，消除表面氮化盐，得到氧化后工件；步骤55，将氧化后工件放入温度为－5～5摄氏度的冷却池中冷却30～150分钟，制得的冷却后工件；冷却介质为盐和水混合体系；步骤56，将冷却后工件经水洗、干燥、浸封闭剂后，得到改性后工件。