一種滲鈦方法及其設備的製作方法

2023-06-04 03:46:41 1

專利名稱：一種滲鈦方法及其設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬表面化學熱處理方法。
滲鈦鋼有優良的抗多種介質腐蝕的能力，並具有良好的耐熱、耐磨、耐滲透性，可以部分取替價格昂貴的鈦材的應用。
目前國內尚末有對鋼材表面進行滲鈦的報導，國外採用鋁和二氧化鈦還原法進行滲鈦，但是一直處於實驗室階段，工業上尚末得到應用。
本發明的目的即是提出一種對鋼材表面進行滲鈦的方法和設備，並使經滲鈦處理過的鋼材具有良好的耐蝕、耐磨、耐熱性能。
本發明提出的鋼材表面滲鈦的滲鈦劑的組成為二氧化鈦，鎂底料，底料採用鈦合金，即可為含有鈦、鐵、矽、銅等元素的鈦合金，其中各種成份的含量可為鈦10～70％鐵10～30％矽5～20％銅5～10％。
滲鈦劑中各種成分的含量可為(重量百分比)二氧化鈦 5～30％鎂 5～30％底 料40～90％本發明滲鈦方法中底料採用鈦合金，可避免生產過程中物料結塊，導致工件表面質量不好的缺陷，還可不改變工件表面公稱尺寸，使處理過的工件表面光滑，本發明滲鈦方法中採用二氧化鈦作為滲劑中鈦源的補充，使滲劑保證鈦源的平衡，使得滲劑和處理工藝的成本保持在合適範圍內；本發明滲鈦方法中鎂作為鈦源即二氧化鈦的還原劑，在高溫下鎂粉與二氧化鈦進行高溫還原，生成氧化鎂和鈦，對已滲入鋼件中的鈦進行補充，進一步補充鈦源，使得對工件的表面滲鈦處理得以正常進行。
本發明的工件置入滲鈦箱內，裝人滲劑、封蓋、將滲鈦箱放入加熱爐內，加熱溫度為850℃～1100℃左右，時同一般為3～15小時，主要據工件及所需鈦層厚度而定。
附

圖1提供了滲鈦箱的結構示意圖。
滲鈦箱的結構主要由箱體6，隔板2，孔1，4、8、9，箱蓋3，排氣管7，排氣倉10，焦炭5構成，本發明在箱體6內的上部位置設置了隔板2，用以在隔板上設置適量的焦炭，以便在高溫下焦炭和氧發生反應，形成CO2和CO氣體，有效地防止滲劑的燒損和滲件高溫氧化的作用。
隔板上的空間可以容納因填料在高溫下的膨脹和滲劑的膨脹而產生的多餘滲劑，避免了箱體可能被脹裂現象的發生，本發明的箱蓋3與箱體為封閉結構。設置了由排氣孔1、4、8、9和排氣管7，排氣倉10構成的排氣機構，使得滲劑在加熱過程中產生的氣體通過孔和排氣管進入排氣倉從箱內順利排出，避免憋壓現象的發生，排氣倉的主要作用是阻止排出的氣體回流。
本發明產生的效果在於滲鈦方法可保證滲鈦順利進行且保證滲鈦處理後的工件具有較好的質量性能，滲劑的選擇科學合理，整個滲鈦工藝方法成本較低，設備簡單，操作方便。
本發明實施例1、工件為普通碳鋼A3鋼， 滲鈦劑配方重量百分比為二氧化鈦15％ 鎂15％餘量底料為鈦合金滲鈦溫度980℃時間6小時滲鈦厚度0.14mm鈦含量 18％表面呈銀灰色，滲層連續光滑緻密。
實施例2工件為不鏽鋼，滲鈦劑同上二氧化鈦 10％ 鎂 10％底料鈦合金80％溫度 980℃時間8小時滲鈦厚度 0.1mm鈦含量14.7％工件表面呈銀灰色，滲層連續光滑緻密。
權利要求
1.一種滲鈦的方法，其特徵在於滲鈦劑的組成為二氧化鈦、鎂和作為底料的鈦合金。
2.根據權利要求1所述的滲鈦方法，特徵在於滲鈦劑的配比(重量百分比)為二氧化鈦5～30％，鎂5～30％，底料(鈦合金)40～90％。
3.一種滲鈦的設備，特徵在於箱體(6)內上部位置設置了隔板(2)，隔板(2)上放置適量的焦炭(5)，並設置有排氣孔(1)、(4)、(8)、(9)和相氣管(7)，箱體底部的排氣倉(10)，用以將箱內產生的氣體順利排出。
全文摘要
本發明提供了一種滲鈦的方法和設備，所涉及的滲鈦劑的組成為二氧化鈦、鎂和作為底料的鈦合金，其配比(重量百分比)為二氧化鈦5～30％，鎂5～30％底料，(鈦合金)40～90％；所涉及的滲鈦箱的箱體上部設置有隔板，用以在隔板上上放置適量的焦炭，並開設有排氣孔，排氣管和排氣倉，用以將箱體內的氣體排出；本發明滲鈦方法保證滲鈦工藝的順利進行並使滲件獲得質量良好的滲鈦層，設備較為簡單，操作方便。
文檔編號C23C10/36GK1133348SQ9410516
公開日1996年10月16日 申請日期1994年5月13日 優先權日1994年5月13日
發明者錢士利, 趙廣亮, 黃月義 申請人:錢士利