氣氛熱處理助劑及其用法的製作方法
2023-07-10 02:38:41
專利名稱：氣氛熱處理助劑及其用法的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬材料氣氛熱處理用助劑及其用法。
背景技術：
金屬材料氣氛熱處理是指在氣氛保護條件下進行金屬材料熱處理。其氣氛一般由H2、N2、CO和少量CH4、CO2、H2O等氣體成分組成，一般泛指熱加工保護氣氛和化學熱處理氣氛。幾乎所有的碳氫化合物或只含有碳、氫、氧三種元素的化合物，都可以通過裂解、分解或氧化在高溫下與水或空氣反應生成熱處理氣氛。例如甲醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、丙酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、煤油、柴油、丙烷氣、丁烷氣、天然氣、RX氣、煤氣等都可以作為氣氛熱處理的氣氛原料。
碳氫化合物在作為熱處理氣氛製造原料時的作用都是一致的，即提供一定量的碳、氫、氧元素，使之在高溫狀態下產生H2、N2、CO和少量的CH4、CO2、H2O等氣體成分，所以可以根據氣氛對碳、氫、氧三種元素的需要，以及經濟性、實用性、方便性的原則以一種原料取代另一種原料。甲醇、水或空氣在熱處理可控氣氛製造和使用中的作用是主要是提供爐壓，調整氣氛碳勢。在傳統的非可控氣氛中一般可以不使用它們。
在現有的技術中，熱處理氣氛的製備多是採用將氣氛製造原料或原料與空氣、水、甲醇等通入熱處理設備中混合後，利用高溫(一般不使用助劑)使其生成熱處理氣氛，它習慣上被稱為「直生式氣氛」；一些單位，如一汽、二汽等在製備氣氛熱處理時也使用助劑，但其助劑多是採用放在固定床上的金屬鎳的單質或一些具有高溫穩定性的金屬鹽類。
現有技術中，在熱處理氣氛的製備或使用中，普遍存在著碳黑多和化學熱處理滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲滲速慢的問題。
發明內容
本發明的目的就是要找出一種碳黑少、可控性強，且在氣氛化學熱處理滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲時滲速快，適用滲層範圍廣(≤4.0mm)的氣氛熱處理助劑。
本發明所採用的助劑主要有四大類(1)助劑是滷族元素有機化合物氯苯、三氯苯、氯甲苯、硝基氯苯、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、三溴甲烷、碘、碘化油、碘代甲烷、
氟裡昂、四氟乙烯等中的任一種或一種以上，助劑在氣氛或其製造原料中佔0.1-4％重。它們可以在高溫下放出滷族元素離子。利用滷族元素離子以及它們與氣氛中氫結合產生的滷化氫的腐蝕作用，可以活化工件表面、提高化學熱處理相界面反應速度。
(2)助劑是金屬元素有機化合物環烷酸鈷、環烷酸錳、硝酸鎳、硝酸錳、二茂鐵及其二茂鐵衍生物(如叔丁基二茂鐵、乙醯基二茂鐵、二茂鐵基酮、二茂鐵甲酸、丁基二茂鐵等)等中的任一種或一種以上，助劑在氣氛或其製造原料中佔0.0003-0.03％重。助劑在高溫下釋放出的新生態金屬離子有利於提高氣氛的活性。
(3)助劑是含氮有機化合物對氨基偶氮苯鹽酸鹽、硝基氯苯、硝基苯、三硝基苯、三聚氰胺、三聚氰酸、雙氰胺、硝酸胍、苯胺、硝基苯、甲苯二異氰酸酯、黑索金、吡啶、吡唑、吡嗪、甲醯胺、乙醯胺等中的任一種或一種以上，助劑在氣氛或其製造原料中佔1-10％。助劑在高溫下釋放出的活性氮原子和氣氛中的碳原子在進行化學熱處理時具有相互促進功能。
(4)在使用上述(1)、(2)、(3)三種助劑使用的同時，在氣氛或其製造原料中，還可以同時加入0.1-2％的稀土鑭或鈰的化合物環烷酸鈰、環烷酸鑭、硝酸鈰、硝酸鑭、氯化鑭、氯化鈰、氟化鑭、氟化鈰等中的任一種。助劑在高溫下釋放出的稀土鑭或鈰，對化學熱處理具有催化功能。
本發明適用於以任何原料路線生成的以H2、N2、CO和少量CH4、CO2、H2O等氣體成分組成的氣氛熱處理。
利用本發明提出的方法，可以提高熱處理氣氛原料的產氣量、減少碳黑形成、降低在熱處理氣氛中進行化學熱處理時的工藝溫度、提高化學熱處理滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲等的滲速。
本發明的優點1.碳黑少、產氣量大，緩解了熱處理氣氛造氣質量不穩定的問題，使氣氛熱處理工藝過程的可控制性更強，並可省去熱處理氣氛發生爐的設備投入，節約氣氛原料，節約能源。
2.可降低化學熱處理工藝溫度60℃左右。從而減少產品材料組織粗化傾向，減少產品熱處理變形。
3.在同樣工藝溫度條件下比常規化學熱處理滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲滲速快40％左右。可顯著提高生產效率、節約電費。
具體實施例方式以下為本發明的具體實施例，實施例中列舉的氣氛原料除甲醇外都可以用任意一種或一種以上的碳氫化合物或只含有碳氫氧三種元素的化合物代替，例如用煤油、乙醇、正丁醇、異丙醇、二甲苯、甲苯、苯、丙酮、醋酸乙酯、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等中的任一種代替；實施例中用甲醇、水或空氣調整氣氛碳勢的方法，在非可控氣氛熱處理中可以不用；在所有實施例中都可以同時添加氮氣等惰性氣體或氨氣。
實施例1在氣氛原料醋酸乙酯中添加2％重的氯苯，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例2在氣氛原料甲醇中添加1％重的三氯乙烯，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例3在氣氛原料甲醇和煤油中分別添加4％重的氯甲苯，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例4使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣等氣體原料中的任一種做氣氛原料時，將二氯乙烷溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制二氯乙烷實際通入量佔氣氛原料通入量的0.1％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例5使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將2％重的氟裡昂溶解在氣相中和氣相原料一起通入爐內，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例6在氣氛原料乙醇中添加1.3％重的氟化鈰(具有稀土和滷素的雙重功能)，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例7在氣氛原料甲醇中添加1.9％重的氟化鑭(具有稀土和滷素的雙重功能)，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例8在氣氛原料甲醇和苯中分別添加2％重的環烷酸鈰、1％重的三氯乙烯，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例9使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣等氣體原料中的任一種做氣氛原料時，將三溴甲烷、硝酸鑭溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制三溴甲烷的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，控制硝酸鑭的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.6％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例10使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將1.5％重的碘和1％重的環烷酸鈰溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例11在氣氛原料煤油中添加0.03％重的環烷酸鈷，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於製備熱處理氣氛或進行氣氛熱處理保護，可減少碳黑形成、增加產氣量。
實施例12在氣氛原料甲苯中添加0.02％重的環烷酸錳，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例13在氣氛原料甲醇中添加0.01％重的硝酸錳，用於製備熱處理氣氛或進行氣氛熱處理保護，可減少碳黑形成、增加產氣量。
實施例14在氣氛原料甲醇中添加0.008％重的硝酸鎳，用醋酸乙酯調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例15在氣氛原料甲醇和丙酮中分別添加0.005％重的二茂鐵基酮，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例16使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然氣、煤氣等氣體原料中的任一種做氣氛原料時，將環烷酸鈷溶解在丙酮或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制環烷酸鈷通入量佔氣氛原料通入量的0.003％重，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於製備熱處理氣氛或進行氣氛熱處理保護，可減少碳黑形成、增加產氣量。
實施例17使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體原料中的任一種做氣氛原料時，將硝酸鎳溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制硝酸鎳通入量佔氣氛原料通入量的0.0008％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例18使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.008％重的叔丁基二茂鐵溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於製備熱處理氣氛或進行氣氛熱處理保護，可減少碳黑形成、增加產氣量。
實施例19使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.004％重的乙醯基二茂鐵溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例20在氣氛原料丙酮中添加0.03％重的二茂鐵基酮，添加3％重的氯化鑭，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於製備熱處理氣氛或進行氣氛熱處理保護，可減少碳黑、增加產氣量。
實施例21在氣氛原料二甲苯中添加0.0003％重的二茂鐵甲酸，2％重的氯化鈰，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例22在氣氛原料甲醇中添加0.03％重的丁基二茂鐵，添加0.6％重的硝酸鑭，用於製備熱處理保護氣氛或進行氣氛熱處理保護，可減少碳黑形成、增加產氣量。
實施例23在氣氛原料甲醇中添加0.002％重的環烷酸鈷，添加3％重的硝酸鈰，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例24在氣氛原料甲醇和醋酸乙酯中分別添加0.08％重的環烷酸鈷，添加0.1％重的硝酸鑭，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例25使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然氣等氣相氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將硝酸錳和環烷酸鑭同時溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制硝酸錳的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.01％重，控制環烷酸鑭實際通入量佔氣氛原料通入量的0.5％重，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於製備氣氛熱處理或進行氣氛熱處理保護，可減少碳黑形成、增加產氣量。
實施例26使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣等氣相氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將環烷酸鈷和環烷酸鈰溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制環烷酸鈷的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.003％重，控制環烷酸鈰的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例27使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.0015％重的二茂鐵和0.3％重的環烷酸鈰溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於製備氣氛熱處理或進行氣氛熱處理保護，可減少碳黑形成、增加產氣量。
實施例28使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣、RX氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.006％重的乙醯基二茂鐵和1.5％重的環烷酸鈰溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例29在氣氛原料煤油中添加10％重的對氨基偶氮苯鹽酸鹽，的加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例30在氣氛原料甲醇中添加2％重的吡嗪，用正丁醇調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例31在氣氛原料甲醇和煤油中分別添加1％重的黑索金，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例32使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、煤氣、天然氣等氣體原料中的任一種做氣氛原料時，將乙醯胺溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制乙醯胺實際通入量佔氣氛原料通入量的6％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例33使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將3％重的甲醯胺溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例34在氣氛原料異丙醇中添加2％重的硝酸鈰，1％重的吡唑，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例35在氣氛原料甲醇中添加1.2％重的硝酸鑭，2％重的三聚氰胺，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例36在氣氛原料甲醇和正丁醇中分別添加1％重的環烷酸鈰，1％重的雙氰胺，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例37使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將吡啶、環烷酸鈰溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制吡啶的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，控制環烷酸鈰的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.6％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例38使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將1％重黑索金和1％重的環烷酸鈰溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例39在氣氛原料醋酸乙酯中添加0.003％重的環烷酸鈷，添加2％重的氯苯，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例40在氣氛原料甲醇中添加0.006％重的硝酸鎳，添加1％重的三氯乙烯，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例41在氣氛原料甲醇和煤油中分別添加0.0009％重的二茂鐵，添加2％重的氯甲苯，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例42使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣等氣體原料中的任一種做氣氛原料時，將硝酸錳和二氯乙烷，溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制硝酸錳實際通入量佔氣氛原料通入量的0.01％重，控制二氯乙烷實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例43使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.006％重的二茂鐵、2％重的氟裡昂溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例44在氣氛原料乙醇中添加0.009％重的環烷酸鈷，添加1％重的環烷酸鈰，添加2％重的硝基氯苯，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例45在氣氛原料甲醇中添加0.07％重的環烷酸鈷，添加0.9％重的硝酸鑭，添加2％重的三氯乙烷，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例46在氣氛原料甲醇和苯中分別添加0.001％重的二茂鐵、2％重的環烷酸鈰、1％重的三氯乙烯，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例47使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣等氣體原料中的任一種做氣氛原料時，將環烷酸錳、三溴甲烷、硝酸鑭溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制硝酸錳的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.006％重，控制三溴甲烷的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，控制硝酸鑭的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.6％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例48使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.006％重的二茂鐵、1.5％重的碘和1％重的環烷酸鈰溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例49在氣氛原料丙酮中添加1％重的碘化油，2％重的硝酸胍，的加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例50在氣氛原料甲醇中添加2％重的三溴甲烷，1％重的硝基苯，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例51在氣氛原料甲醇和煤油中分別添加2％重的碘代甲烷，添加1％重的三聚氰酸，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例52使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體的任一種做氣氛原料時，將四氟乙烯和三聚氰酸溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制四氟乙烯實際通入量佔氣氛原料通入量的2％重，控制三聚氰酸實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例53、使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將2％重的四氯化碳、3％重的甲苯二異氰酸酯溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例54在氣氛原料煤油中添加2％重的環烷酸鑭，2％重的碘化油，1％重的硝基氯苯，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例55在氣氛原料甲醇中添加1.6％重的氯化鈰(具有稀土和滷素的雙重功能)，添加1％重的硝基苯，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例56在氣氛原料甲醇和煤油中分別添加1％重的環烷酸鑭，1％重的硝基氯苯(具有含氮化合物和滷素的雙重功能)，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例57使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣相氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將四氯化碳、吡啶、環烷酸鈰溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制四氯化碳的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，控制吡啶的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，控制環烷酸鈰實際通入量佔氣氛原料通入量的0.2％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例58使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將1.1％重的碘代甲烷、2％重的氟裡昂和0.1％重的環烷酸鈰溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例59在氣氛原料煤油中添加0.002％重的環烷酸鈷、2％重的對氨基偶氮苯鹽酸鹽，的加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例60在氣氛原料甲醇中添加0.02％重的環烷酸鈷、2％重的吡嗪，用正丁醇調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例61在氣氛原料甲醇和煤油中分別添加0.0009％重的二茂鐵衍生物，添加1％重的黑索金，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例62使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、煤氣、天然氣等氣體原料中的任一種做氣氛原料時，將硝酸錳和乙醯胺，溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制硝酸錳實際通入量佔氣氛原料通入量的0.006％重，控制乙醯胺實際通入量佔氣氛原料通入量的2％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例63使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.006％重的乙醯基二茂鐵、1％重的甲醯胺溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例64在氣氛原料異丙醇中添加0.002％重的環烷酸鈷，添加2％重的硝酸鈰，1％重的吡唑，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例65在氣氛原料甲醇中添加0.02％重的環烷酸鈷，添加1.2％重的硝酸鑭，2％重的三聚氰胺，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例66在氣氛原料甲醇和正丁醇中分別添加0.0009％重的二茂鐵甲酸，1％重的環烷酸鈰，添加1％重的雙氰胺，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例67使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將硝酸錳、吡啶、環烷酸鈰溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制硝酸錳的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.02％重，控制吡啶的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，控制環烷酸鈰的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.6％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例68使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.006％重的叔丁基二茂鐵、1％的硝酸胍、1％重的環烷酸鈰溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例69在氣氛原料丙酮中添加0.003％重的環烷酸鈷，添加1％重的碘化油，2％重的硝酸胍，的加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例70在氣氛原料甲醇中添加0.002％重的環烷酸鈷，2％重的三溴甲烷，1％重的硝基苯，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例71在氣氛原料甲醇和煤油中分別添加0.004％重的二茂鐵，2％重的碘代甲烷，1％重的三聚氰酸，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例72使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體的任一種做氣氛原料時，將硝酸錳、四氟乙烯和三聚氰酸，溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制硝酸錳實際通入量佔氣氛原料通入量的0.006％重，控制四氟乙烯實際通入量佔氣氛原料通入量的2％重，控制三聚氰酸實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例73使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.003％重的環烷酸錳、2％重的四氯化碳、3％重的甲苯二異氰酸酯溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，加甲醇、水或空氣調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例74在氣氛原料煤油中添加0.003％重的環烷酸鈷，2％重的環烷酸鑭，2％重的碘化油，1％重的硝基氯苯，加甲醇、水或空氣調整碳勢。用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例75在氣氛原料甲醇中添加0.02％重的環烷酸鈷，1％重的氯化鈰(代替稀土和滷素)，1％重的硝基苯，用煤油調整碳勢，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例76在氣氛原料甲醇和煤油中分別添加0.0009％重的丁基二茂鐵，2％重的環烷酸鑭，2％重的四氯化碳，1％重的三硝基苯，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速或降低工藝溫度。
實施例77使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣相氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將硝酸錳、四氯化碳、吡啶、環烷酸鈰溶解在甲醇或其它溶劑中和氣氛原料一起通入爐內，控制硝酸錳的實際通入量佔氣氛原料通入量的0.01％重，控制四氯化碳的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，控制吡啶的實際通入量佔氣氛原料通入量的1％重，控制環烷酸鈰實際通入量佔氣氛原料通入量的0.2％重，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
實施例78使用甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等氣體氣氛製造原料中的任一種做氣氛原料時，將0.006％重的丁基二茂鐵、1.1％重的碘代甲烷、2％重的氟裡昂和0.1％重的環烷酸鈰溶解在氣相中和氣氛原料一起通入爐內，用於滲碳、碳氮共滲、氮碳共滲，可提高滲速、降低工藝溫度。
權利要求
1.一種氣氛熱處理用助劑，它的氣氛製造原料為公知的甲醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、二甲苯、甲苯、苯、丙酮、醋酸乙酯、煤油、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等中的任一種或一種以上，其特徵是助劑為滷族元素化合物氯苯、三氯苯、氯甲苯、硝基氯苯、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、三溴甲烷、碘、碘化油、碘代甲烷、氟裡昂、四氟乙烯等中的任一種，助劑在氣氛或其製造原料中佔0.1-4％的重量。
2.一種氣氛熱處理用助劑，它的氣氛製造原料為公知的甲醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、二甲苯、甲苯、苯、丙酮、醋酸乙酯、煤油、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等中的任一種或一種以上，其特徵是助劑為金屬元素化合物環烷酸鈷、環烷酸錳、硝酸鎳、硝酸錳、二茂鐵及其二茂鐵衍生物等中的任一種，助劑在氣氛或其製造原料中佔0.0003-0.03％的重量。
3.一種氣氛熱處理用助劑，它的氣氛製造原料為公知的甲醇、乙醇、正丁醇、異丙醇、二甲苯、甲苯、苯、丙酮、醋酸乙酯、煤油、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、RX氣、天然氣、煤氣等中的任一種或一種以上，其特徵是助劑為含氮化合物對氨基偶氮苯鹽酸鹽、硝基氯苯、硝基苯、三硝基苯、三聚氰胺、三聚氰酸、雙氰胺、硝酸胍、苯胺、硝基苯、甲苯二異氰酸酯、黑索金、吡啶、吡唑、吡嗪、甲醯胺、乙醯胺等中的任一種，助劑在氣氛或其製造原料中佔1-10％的重量。
4.如權利要求1、2和3所述的一種氣氛熱處理用助劑的用法，其特徵是在權利要求1、2、3所述的氣氛或其製造原料中，可以同時加入0.1-3％重量的稀土鑭或鈰的化合物如環烷酸鈰、環烷酸鑭、硝酸鈰、硝酸鑭、氯化鑭、氯化鈰、氟化鑭、氟化鈰等中的任一種。
全文摘要
本發明公開了一組金屬材料氣氛熱處理用助劑及其用法，它們包括四大類(1)四氯化碳、氟裡昂、三溴甲烷、碘代甲烷等滷族元素化合物中的任一種。(2)環烷酸錳、硝酸鎳、二茂鐵等金屬元素化合物中的任一種。(3)三聚氰胺、硝基苯、苯胺、乙醯胺等含氮化合物中的任一種。(4)硝酸鈰、硝酸鑭等稀土鑭或鈰的化合物中的任一種。它們可以使用在甲醇、丙酮、煤油、丙烷、天然氣等公知熱處理氣氛製造原料或氣氛中，可以提高氣氛原料的產氣量、減少碳黑形成，降低氣氛化學熱處理滲碳、碳氮共滲和氮碳共滲工藝溫度、提高滲速。
文檔編號C23C8/06GK1394981SQ0112871
公開日2003年2月5日 申請日期2001年7月9日 優先權日2001年7月9日
發明者李蘭根 申請人:李蘭根