一种在瓦楞辊表面注渗氮化硼特种陶瓷的方法

摘要

本发明提供一种在瓦楞辊表面注渗氮化硼特种陶瓷的方法，其包含以下步骤：首先配置固体渗硼剂，将其涂抹在瓦楞辊表面，置于真空等离子热处理炉中；瓦楞辊与真空等离子热处理炉的阴极相连；抽真空、通氩气后启动真空等离子热处理炉的电源，产生活性硼离子；冷却后排出保护气氩气，抽真空后，充入氮气与氢气的混合气；再次启动真空等离子热处理炉的电源，产生活性氮离子；在此条件下，氮原子与之前渗透的硼原子均具有很高的活性，故两者极易在瓦楞辊表面结合，发生化学反应，形成氮化硼陶瓷层；本发明有效提高瓦楞辊的使用寿命，通过离子注渗的工艺，在瓦楞辊表面形成具有极高结合强度的氮化物耐磨陶瓷层，将瓦楞辊寿命延长至1500万长米，废品率控制在2％以下。

主权项

一种在瓦楞辊表面注渗氮化硼特种陶瓷的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：配制固体渗硼剂，所述固体渗硼剂由供硼剂、活化剂和填充剂三部分组成；步骤2：将上述步骤1中配制的固体渗硼剂均匀地涂抹在瓦楞辊表面，置于真空等离子热处理炉中，准备进行渗硼处理；瓦楞辊与真空等离子热处理炉的阴极相连；步骤3：将上述步骤2中的真空等离子热处理炉密封，开启真空系统，抽真空，真空室的极限真空度范围在133×10 2～5×133×10 1Pa；之后通入氩气，达到工作气压为10～80Pa；步骤4：启动真空等离子热处理炉的电源，真空炉内形成异常的辉光放电，产生活性硼离子，硼离子在辉光放电空间内各种等离子体的作用下，吸附在基体表面，夺取电子形成硼原子，并向基体内扩散，在极限溶解度之内，硼原子以溶质的形式存在于基体内；步骤5：提高工件电源电压，加大工件电流，使工件逐步升温，并保温；步骤6：保温结束后，切断真空等离子热处理炉的辉光电源，关闭阀门停止供气和抽气，工件冷却；步骤7：保持空心阴极真空炉内的瓦楞辊位置不变，排出保护气氩气，将真空室抽至真空度5～15Pa后，充入氮气与氢气的混合气，其中氮气含量的体积分数为25％～35％，混合气气压保持在(1～10)×133Pa之间；步骤8：再次启动真空等离子热处理炉的电源，炉内形成辉光放电，产生活性氮离子，氮离子在高压电场的作用下，高速轰击工件表面，夺取工件表面的电子后逐渐成为氮原子，被工件表面吸收，并向内扩散，在此条件下，氮原子与之前渗透的硼原子均具有很高的活性，故两者极易在瓦楞辊表面结合，发生化学反应，形成氮化硼陶瓷层；步骤9：提高工件电源电压，加大工件电流，使工件逐步升温，并保温渗氮；步骤10：保温结束后，切断辉光电源，关闭阀门停止供气和抽气，工件冷却；步骤11：取出工件，两端安装轴头后即可使用。