碳化物覆层工艺常用固体覆层法和熔盐覆层法。
1.固体法覆层碳化钛工艺及实例
固体法覆层碳化钛所使用的介质组成(质量分数):35%工业用钛粉+5%AlCl3+(0.5~2)%ReCl3+2%NH4Cl+余量Al2Cl3。
覆层处理工艺:900~1000℃保持1~6h后,进行淬火+回火或正火+淬火+回火。
操作过程如下:
1)将工件除锈、脱脂、去污并烘干。
2)在能承受高温加热的铁箱里,将工件埋入按上述配方混合好的介质中,并在其上放一层5~10mm厚度的工业用SiO2粉末和SiC粉末;然后加盖并用耐火泥将箱口密封。
3)放入可控温的电阻炉中加热和保温。
覆层处理后,可获得18~22μm厚度的坚硬的碳化钛层。(www.daowen.com)
2.盐浴碳化物覆层工艺及应用
1)用85%~90%硼砂+10%~15%铁合金微粒进行碳化物覆层处理。根据欲覆层的金属碳化物种类不同,使用相应的钒铁、铬铁、铌铁、钛铁等的微粒或粉末。在900~1100℃处理5~10h,可获得厚度为5~15μm的覆层。所得覆层的硬度分别为:VC层为3200~3700HV,NbC层为2500~3000HV,Cr23C6层为1400~2000HV。
2)用下列盐浴成分(质量分数)进行覆层处理:
①95%BaCl2和KCl(质量比为1∶2)+5%K2TiF6为主,添加少量海绵钛。
②70%BaCl2和KCl(质量比为1∶2)+5%Ti粉+15%SiC+10%K2TiF6。
按上述任何一种配方,将用盐均匀混合后,放入不锈钢坩埚内,并加盖密封(留有排气孔)后,供电升温和通氩气。待温度达到950℃,并保持3h后,将清洗干净脱脂、除锈的工件浸入盐浴中进行覆层处理。
在950℃,保持5h。碳素钢可获得大于20μm的TiC覆层,高碳合金钢获得大于10μm的TiC覆层。表面硬度为4000HV0.1以上,具有极佳的耐磨性和耐蚀性及冲击韧度。
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