盐浴渗钒剂.docx
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盐浴渗钒剂
盐浴渗钒剂(渗钒剂)碳钢及合金钢经渗铬或渗钒处理,表面获得铬或钒的碳化物层。
该层具有高硬度、高耐摩性、抗某些介质腐蚀等优良性能。
渗钒剂以硼砂为主要成份的硼砂熔盐渗铬、渗钒具有设备简单、操作方便、无需保护气氛、盐浴稳定性好,无公害等特点。
渗一、渗铬(渗钒)工艺及操作要领:
1.渗铬工艺:
1000+50C,常用950±10C;保温3-6小时。
不同材质工件的处理温度和保温时间,视其对渗层厚度的要求而定。
2.予处理:
如工件带锈和附着油污,渗铬前需酸洗去锈或用酒精、汽油除油。
3.渗铬操作:
渗铬剂的熔化温度约为740C左右。
在连续生产过程中由于工件带出和熔盐本身的消耗使熔盐变浅,需不断补充新盐。
4.后处理:
零件渗铬后,根据使用方法的不同,后处理工艺亦不同,需分别对待。
a.仅要求表面耐磨、抗介质腐蚀而对基体无强度要求的零件为渗铬—空冷—沸
水清除粘附残盐。
b.对基体有一定强度要求的本质细晶粒钢件:
渗铬一淬火(水或油)一在加有缓蚀剂的沸腾的5%硫酸水溶液(以下简称含酸沸水)中煮去未脱落的残盐—回火。
c.淬火温度高于渗铬温度的高合金钢:
渗铬后随炉升温-淬火一含酸沸水煮去
残盐—回火。
d.对基体强度有严格要求的本质粗晶粒钢件,渗铬后要重新加热淬火,加热淬火最好在无氧化气氛中进行。
工序为渗铬-空冷-含酸沸水清洗-升温-淬火(水或油)-回火。
二、质量检查:
1.宏观检查;渗件表面呈银白色。
用挫刀轻沿表面挫动无痕迹,即可确认已有渗铬层(纯铁渗铬不采用此方法)。
2.微观检查:
渗铬时放入相同材质的试块,渗后检查渗层厚度及显微硬度。
根据不同使用要求碳钢及合金钢渗铬件的渗层厚度5-20微米(且均匀)即为合格。
渗层硬度(负荷100克)应在HVl400-1800范围内。
三、包装:
采用外铁桶、内双层塑料袋、每桶25kg。
我公司是全国最大的热处理工艺材料专业化生产单位始建于1977年,原名为“安丘市热处理材料厂”,产品注册商标“九星”牌,2005年企业改制更名为“安丘市永信热处理材料有限公司”,随着企业的不断发展壮大,2009年7月企业更名为“安丘市九星热处理材料有限公司”。
在三十多年的企业发展中,得到了北京机电、航空621所和高等院校的大力扶持,在开发新型热处理工艺材料和稳定、提高现有产品质量方面都有所建树。
自1984年至今,一直是中国热处理行业协会团体会员、理事单位、全国热处理标准化技术委员会委员单位。
公司生产设备先进,技术力量雄厚,检测设施齐全,为用户提供全方位的技术支持和服务。
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产品
质量在同行业中具有领先水平,深受广大用户好评。
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如按操作要求未达到技术性能指标,我公司承担经济损失,以昭信守。
竭诚欢迎广大用户使用注册商标九星”牌热处理工艺材料
主要产品:
基盐J-1、基盐J-2、再生盐Z-1、再生盐Z-2、氧化盐丫-1、氧化盐
(散装)、高温盐浴脱氧剂、中温盐浴脱氧剂、粒状渗硼剂、粉末渗硼剂、渗钒剂、渗铬剂、渗碳棒、液体渗碳剂、固体渗碳剂、合成淬火剂、中温防氧化抗脱碳涂料、高温防氧化抗脱碳涂料、常温快速发黑剂、中温盐、高温盐、氯化钾、氯化钠、氯化钡、亚硝酸钠、硝酸钠、硝酸钾。
硼砂熔盐渗铬及液体氮化基盐渗钒剂转:
王书田粉末渗硼剂-《表面处理技术
的TD法》
>表面处理技术的TD法>>钢铁零件表面如果渗钒、铌、钛、钽等合金元素可获得碳化物型渗层。
这类渗层的硬度和耐磨性极高,硬度可达1800~3200HV,而且工艺简便易行,不需复杂的设备,应用于模具,可使使用寿命提高几倍乃至几十倍,经济效益很好。
形成金属碳化物型渗层有三种方法,即硼砂盐浴法、粉末法和气体法。
其中TD法(ThermalDiffusion
直译热扩散)是特指以硼砂为基的盐浴渗钒、渗铌、渗铬并形成碳化物的
方法,有人又称为反应浸镀法。
TD法是在熔融的硼砂中加入欲渗的元素
或其合金的粉粒,然后将零件浸入其中,靠欲渗元素原子向零件表面扩散并与零件基体的碳原子形成金属的碳化物覆层来改善零件表层性能的工艺方法。
>>如果硼砂浴中加入了与氧亲和能力大于硼的活泼元素或化合物作为还原剂,即可还原出活性硼原子,从而实现渗硼;如果向硼砂浴中加入与氧亲和力小于硼的金属及合金如钒、铌、钽、钛、钨、钼、铬、硅及其铁合金等,就不能还原出硼原子,而这些金属在硼砂浴中以高度弥散态悬浮的形式存在,并以硼砂浴为载体,在高温下通过盐浴不断对流,与被处理零件表面接触、吸附并向内部扩散,达到渗金属的目的。
与此同时,基体中的碳向表面迁移,从而在表面获得碳化物覆层。
>>在硼砂浴中加入钒、铬、铌等金属氧化物,并同时添加适量的铝等为还原剂,由于以下反应,也可以获得金属碳化物覆盖层。
>>Cr2O3+2A令A12
O3+2[Cr]»3V2O5十10A1—5A12O3+6[V]>>3Nb2O3+10A1—A12
O3+6[Nb]>>硼砂浴中渗金属的处理温度为800~1200C保持时间为1~l0h。
处理后可根据要求油淬或在熔盐中淬火等。
>>TD法具有以下优点:
设备简单,工艺简便易行,无公害;被覆层均匀、致密而平整,与母材结合良好,不易剥落;涂覆材料和基体材料广;价格低廉。
>>一、盐浴渗钒>>盐浴渗钒是在中、高碳钢或合金钢表面,被覆硬度为2800~3200HV的钒碳化物层,以提高模具的耐磨性和抗粘着性能。
渗钒可在高温坩埚电阻炉内进行。
>>渗钒盐浴成分配比:
Na2B4O785%+V2O5粉10%(或钒铁粉)十
Al粉5%;也可以采用钒铁粉10%+Na2B4O7(脱水)90%。
>>模具渗钒温
度为850~1200C,渗钒时间2~6h。
模具渗钒后可进行空冷、油冷或水冷。
>>渗钒层厚度为4~16卩m,渗层主要由碳化物层和过渡层组成。
碳化
物层主要由VC多晶体构成,过渡层碳含量和钒含量比碳化物层低。
>>
渗钒件大多为冷作模具,常用钢种为T8、T10、T12、Cr12、Cr12Mo、Cr12MOV、9SiCr、GCr15、CrWMn、W18Cr4V,有时也可用45钢或40Cr。
如用中碳钢,最好先渗碳再渗钒,以免贫碳区宽展。
模具要求基体有较高强度时,渗钒后应升温如Cr12MoV等,或降温如T10等直接淬火。
就模具而言,碳化钒层之下应为回火马氏体,未淬硬区则为索氏体。
直接淬火的另一优点是粘附在模具表面的硼砂与渗剂,可在急冷时爆离。
>>盐浴渗钒可以用于冲裁模、弯曲模、挤压模、切边模、冷徽模、制管模和粉未冶金模等各种冷作模具。
例如Cr12落料模、冷墩模、Cr12MoV钢制精冲凸模、翻边凸模、T8、T10、T12钢制橡胶成型凸模、GCr15钢制挤压凹模等,在渗钒淬火回火后比单纯淬火回火件的使用寿命提高几倍至十几倍。
如D2钢制冷作模具,VC层的硬度为2800HV左右,耐磨性大大提高,寿命是普通淬火处理件的3倍。
再如Cr12钢制M20六角螺母冷墩凹模,经渗钒处理后,使用寿命为15万件,为常规处理的10倍,为盐浴渗硼的1.5倍,且无剥落和起皮现象发生。
>>二、盐浴渗铌>>渗铌也是在硼砂盐浴中进行的。
用盐浴渗铌在模具表面处理后,在模具表面被覆以硬度为2100~3500HV的渗铌层,以提高模具的抗磨损、抗咬合、耐氧化和抗热疲劳等性能,它比渗硼和气相沉积碳化钛有更好的性能。
>>盐浴
渗铌可在坩埚电阻炉内进行。
坩埚可用2mm厚的1Cr18Ni9Ti板焊成。
>>
硼砂盐浴主要成分为:
硼砂、氧化铌或铌粉、铝粉。
渗剂成分的配比为:
Nb
粉7%~10%,Na2B4O7(脱水)90%~93%,也可采用Nb2O5粉10%、A1粉9%,Na2B4O781%(脱水)的配方。
>>渗铌时先将无水硼砂熔化,然后加入干燥的铌粉,在900~1000C下加入铝粉后,即可将模具放入盐浴内进行渗铌。
然后取出直接淬火再回火,最后清理表面。
>>盐浴渗铌的特点有:
>>1、渗铌层的组织>>GCr15、45、Cr12MOV、W18Cr4V、3Cr2W8V、20和20Cr钢等材料渗铌后,可得到一层含Nb为80%的金黄色的铌碳化物层,渗层的组织为NbC。
>>2、渗铌层的硬度>>渗铌层有极高的硬度,可以刻划玻璃。
不同材料渗铌层的显微硬度是:
GCr15为2900~3500HV、
45钢为2100~2600HV、Cr12MoV钢为3200~3500HV。
>>3、渗铌层的性能>>模具钢经盐浴渗铌后,比渗硼和气相沉积碳化钛有更好的抗磨损、抗咬合、耐氧化和抗热疲劳等性能。
>>4、渗铌工艺的优点>>渗铌工艺具有设备和工艺简单、渗层性能优异、渗层与基体结合牢固、不易剥落等优点。
>>5、渗铌工艺要点:
>>1)、模具表面应有低的粗糙度,以免渗铌层深度的不均匀和引起剥落。
>>2)、盐浴重复使用时,每次在使用前要加入1%~2%盐浴重的铝粉。
>>3)、渗铌的温度,一般以900~1050C为宜。
低于800C时,硼砂粘稠,渗速太慢;高于1100C时,坩埚寿命低,模具的晶粒组织易粗大,影响模具基体的强韧性。
>>4)、在900~1050C进行盐浴渗铌时,根据不同的材料和渗层厚度的要求,保温时间以选在4~10h为宜。
GCrl5钢在900C进行6h的渗铌后,渗层的厚度可达
24卩m,W18Cr4V钢的渗铌层厚度仅为5^m
>>渗铌工艺可用于冲模、
弯曲模、成形模、拔管模、热锻模和粉末冶金成形模等模具,可以使模具
的寿命提高几倍至几十倍。
例如Cr12钢制造的冷冲模具,经渗铌后模具硬度高,耐磨性好,使用寿命比常规处理提高5~10倍以上。
>>三、盐浴渗铬>>渗铬具有优良的耐磨性、抗高温氧化和耐磨损性能,适用于碳钢、合金钢和镍基或钴基合金工件。
模具零件的渗铬是在硼砂为主的盐浴坩埚炉中进行。
>>盐浴渗铬渗剂成分的配比为:
Cr2O3粉10%~12%、Al粉3%~5%、Na2B4O785%~90%。
处理工艺为温度950~1050C,时间4~6h。
>>处理工序为把工件浸入盐浴中,取出直接淬火、回火后,再清理表面。
>>用于制作冷作模具的45钢、65Mn、Cr12MoV、W18Cr4V等钢,在980+10C渗铬6h后,由(Cr,Fe)23C6及(Cr,Fe)7C3组成的渗层深度在15~27^m之间,碳化物层之下为贫碳区的过渡层。
渗铬层表面铬的质量分数应高于25%,高碳钢表面铬的质量分数可高于80%。
>>中、高碳钢或合金钢渗铬后,表层硬度分别提高到1300~1600HV或1700~1800HV,耐磨性、尤其是抗磨粒磨损性能优良。
以45钢为例,渗铬比调质态的磨损量减少95%左右。
>>高碳钢或中、高碳合金钢冷、热作模具的渗铬应用广泛,冷、热作模具渗铬后使用寿命能大幅度提高。
例
如用H13钢制造铝型材热挤压模,经盐浴渗铬后,在表面形成了5~6叩的碳化铬层,与渗氮相比,模具寿命提高50%以上,铝型材表面的粗糙度也较渗氮低。
再如T8A钢制罩壳拉深模,经常规处理后,每拉深100~200件需修模一次;经渗铬处理后,可拉深1000件以上。
您好,我们是泰州市华祥冶金设备厂:
我们供新材料矫直辊
矫直辊:
新材料矫直辊:
ZGCr30Ni5MoVRe高铬合金矫直辊为国家冶金行业生产力促进中心推广用辊,代替了传统锻钢用辊,比国内传统材料使用寿命提高了2-3倍,此材料具有整体硬度可抗磨粒、磨损及反复修磨使用.矫直管材范围①10mm-①900mm,单辊重量可制作1000kg.经全国众多大中型企业长期使用,一致认定为最佳矫直辊材料.
新材料合金矫直辊简介:
新材料矫直辊特点:
1.材质:
ZGCr30Ni5MoVRe
2.采用离心浇铸,无需热处理,硬度高.(内外硬度一致)
3.采用双曲线磨床精密磨制而成.(曲线更精确)
4.产品可以任意修复使用.(我厂客户免费修复)
5.合金矫直辊使用寿命是其它材质的2-3倍.(大大降低成本)6.矫出的钢管表面平滑.(可以提高钢管质量)7.本产品适用冷、热矫直均可(适用范围广泛)
高铬辊与普通辊的不同:
1、化学成分不同:
高铬辊不同于世界各国现用辊的化学成分。
它具有高碳、高铬、高镍、高钼的特征。
2、金相组织不同:
高铬辊的铸态组织,基体为奥氏体和少量马氏体,碳化物主要为M7C3型,形状为颗粒状、块状、条状,分布比较均匀,不呈网状。
这种组织宏观硬度为HRC45-50,有较高的冲击韧性,显微硬度碳化物(M7C3)Hm1422-1813,基体Hm426-467。
高铬辊的淬火组织,基体为马氏体,一次碳化物更趋孤立,呈颗粒状、块状、条状。
在原奥氏体上析出二次碳化物呈细小颗粒状,这种组织宏观硬度升高为HRC55-65,冲击韧性略有下降。
显微硬度碳化物(M7C3)Hm1350-1760,基体Hm839-1000。
普通材料矫辊用合金锻钢淬火后,芯部是珠光体,淬火层是马氏体,碳化物主要为M3C型,显微硬度为Hm800-900。
合金锻钢的耐磨相—M3C型碳化物的显微硬度明显低于高铬合金辊耐磨相—M7C3型碳化物的显微硬度。
3、工作层硬度不同高铬合金辊工作层硬度无落差。
高铬合金辊的硬度是靠其化学元素的合金形成的,而且有很好的淬透性。
经特殊的热处理,不但使耐磨性提高,而且里外硬度一致,且产品质量稳定,不会因使用磨损后产生硬度降低而导致其使用寿命降低。
普通合金锻钢的硬度是靠表面淬火形成的,淬火后其冲击韧性大大降低。
合金锻钢的淬火深度有限,形成的高硬度工作层较薄且不易均匀,质量不稳定。
淬火后表面与内部硬度变化很大,超出了该淬火层,硬度便大大降低。
合金锻钢辊因磨损后硬度降低,导致其使用寿命逐渐降低,一次不如一次。
进口合金锻钢同样存在这种不足。
4、耐磨性能不同
相同硬度的高铬合金辊比合金锻钢辊尤其GCr15、9CrSi、9Cr2Mo辊耐磨的多。
材料的耐磨性不进仅取决于它的宏观硬度,而且也取决于它的强韧性,而硬
度和强韧性是由材料的基体和碳化物的类型、数量、形状、分布态等微观组织决定的。
材料的硬度决定了金属对其表面变形的抵抗能力,但是同样硬度的不同材料,有的就容易产生磨粒的剥落,既形成磨屑,有的就不易形成,这是由材料的强韧性决定的。
对于相同硬度的材料,强韧性高的更耐磨。
由于热处理后的高铬与热处理后的普通辊相比,前者的碳化物硬度高、基体强韧性能好,因此高铬合金辊更耐磨。
5、焊接性能不同:
冷硬铸铁的白口层和合金锻钢的淬硬层很难焊接,焊补后很容易剥落。
美国《焊接手册》指出:
“白口铸铁硬而脆,在常规条件下是不可焊接的”,美国ohio州钢铁研究公司指出:
“热轧辊材质是白口铁,焊接是无效的”。
本材料焊接性能优良,可用常规方式对铸铁缺陷进行焊补或将本材料与其他可焊接材料如20#、45#40Cr等钢材焊为一体。
6、适应的工作环境不同
中国GCr15、9CrSi、Cr12MoV、美国D2、日本SKD11德国X155CrVMo121作为冷作模具钢制成的辊仅适用于冷状态下工作,而高铬合金辊既适用于冷状态下也适用于热状态下。
所以既可以做成型辊、定径辊又可以做挤压辊,既可以做冷矫直辊有可以做热矫直辊。
同时在冷、热状态下都保持了高耐磨性能。
3CrW8V、H13等做挤压辊解决了热状态的问题而忽略了耐磨性能。
7、使用后轧辊表面、钢材表面不同
原锻钢辊使用后边面粗糙、有划痕容易造成钢材划伤及粘钢。
高铬合金辊在使用过程中越用越光滑,生产的钢材表面也光亮,大大提高了产品的质量。
8、性能价格比不同国际品质、国内价格性能及使用寿命达到美国、日本、德国轧辊的水平。
价格高于GCr15、9CrSi、低于Cr12MoV、低于3Cr2W8V更低于进口辊。
钢管、型钢用高铬辊
HighChromedRollForSteelPipe,ProfiledBar国家冶金行业生产力促进中心高铬辊推广中心山东省四方技术开发有限公司
ThePopularizationCenterofHighChromiumAlloyRollofProductiveForce
PromotionCenterofNationalMetallurgicalIndustry
ShandongSifangTechnologyDevelopmentCo.,Ltd.袁厚之
Yuan,Houzhi摘要:
高铬合金(铸铁、铸钢)在国外属于第三代耐磨材料。
使用寿命:
是GCr15、3Cr2W8V的3倍、Cr12的2倍,达到和超过美国、日本、德国轧辊的水平。
完全可以做钢管、型钢矫直辊和24〃直缝焊管、500mm方矩管等大型轧辊。
Abstract:
HighChromedAlloy(castingironandcastingsteel)belongsto3rd
generationwearresistaneematerial.Itslifeis3timesaslongasGCr15and
3Cr2W8V,2timesasCr12.Itsperformaneeandlifecanreachrollsmadein
USA,JapanandGerman.ItcanmakeSteelPipe,ProfiledBarand24”butt
weldedpipeand500rectangulartubes.
概述
1、轧辊是轧钢生产中最主要的工艺件,由它直接接触轧件进行轧制,完成轧制
过程的基本工艺一一属塑性变形。
工作机座的其他部件,都是为了安装、支撑、调整和更换轧辊以及引导轧件正确进出轧辊而设置的。
轧辊质量的好坏直接影响着钢材的质量和产量。
轧辊经常在高温、高压、激冷和
冲击等恶劣条件下工作,因此对轧辊性能(主要是强度、表面硬度、耐磨性、耐热裂性、耐剥落性)有较严格的要求。
2、矫直辊是钢材生产中不可缺少的工艺备件。
其寿命高低直接影响钢材的质量和产量。
钢材在生产中为了最后获得平整的板材和具有正确几何形状的型材和管材,一般都要经过矫直机矫直,目前大量采用的是辊式矫直机。
根据矫直不同品种、规格的钢管或型材,矫直辊表面要加工成一定孔型。
矫直时,
孔型表面与钢管或型材直接接触,在压应力的作用下,承受滚动和滑动摩擦,在热矫时还要承受激冷激热的影响。
3、冷弯型钢(辊弯型钢)是经过若干机架中不同孔型的轧辊逐渐弯曲制成的。
冷弯型钢(包括焊管)轧辊的寿命高低、质量好坏直接影响冷弯型钢(包括焊管)
的产量和质量。
4、高铬合金(铸铁、铸钢)在国外属于第三代耐磨材料。
三十年代就应用于轧
辊。
高铬辊美国、德国和日本在大轧机上早已米用。
高铬辊与普通辊的不同
1、化学成分不同
国内外冷弯型钢、焊管轧辊的化学成份举例(wt%)
生产
国
材质
C
Si
Mn
Cr
Ni
Mo
V
Co
用途
中国
GCr15
0.95〜
0.15
0.20
1.30〜
<0.30
成型辊,定径
1.05
〜
〜
1.65
辊
0.35
0.40
中国
9Cr2Mo
0.80
<0.40
<0.40
1.30〜
0.40
成型辊,
定径
〜
1.70
0.60
辊
0.95
中国
Cr12
2.0〜
V
V
11.5〜
成型辊,
定径
2.3
0.40
0.40
13.0
辊
中国
Cr12Mo
1.45
V
V
11.0〜
0.40
0.15
成型辊,
定径
V
1.70
0.40
0.40
12.5
0.60
0.30
辊
中国
3Cr2W8
0.30
V
V
2.2〜2.7
0.20
W:
7.
挤压辊
V
〜
0.40
0.40
〜
5〜
0.40
0.50
9.0
美国
D2
1.40
0.30~
0.30~
11.0〜
0.70
(0.8)
(0.6)
成型辊,
定径
〜
0.50
0.50
13.0
1.20
辊
1.60
美国
H13
0.32
0.80~
<0.40
4.5~5.5
1.10〜
60~1.
W:
1.0
挤压辊
〜
1.0
1.75
0
0.42
2.4
日本
SKD11
1.4〜
V
V
11〜13
0.8〜
0.20
成型辊,
定径
1.6
0.40
0.60
1.20
0.50
辊
日本
SKD61
0.32
0.80
<0.5
4.5~5.5
1.0〜
1.5
0.8〜
挤压辊
〜
〜
1.2
0.42
1.20
德国
X165Cr
1.55
0.25
0.20
11.0〜
0.5〜
0.7
0.10
W:
成型辊,
定径
MoV12
〜
〜
〜
12.0
〜
0.40
辊
1.75
0.40
0.40
0.50
~0.6
德国
X155CrV
1.50
0.10
0.15
11.5〜
0.6〜
0.8
0.90
成型辊,
定径
Mo121
160
040
045
12.5
110
辊
意大
K12
1.9〜
<0.40
<0.50
12.0〜
0.15
成型辊,
定径
利
(X210
23