一种稀土催渗高温盐浴共晶化渗硼处理的方法

摘要

一种稀土催渗高温盐浴共晶化渗硼的方法，先将基材表面去油去锈，喷砂处理，粗糙表面，清洗后烘干待用；其次将B4C与氧化稀土混合均匀，形成稀土-B4C混合物，后于水玻璃中混合均匀，涂覆在基材表面，形成稀土-B4C渗剂层，将涂好基材烘干待用；再将高温胶调匀涂覆于基材的稀土-B4C渗剂层上，形成高温胶保护层，烘干；然后把Al2O3颗粒混合于水玻璃中，涂覆于高温胶层上，形成Al2O3保护层，烘干；最后将盐浴容器升温到达共晶化温度，保温后出炉水淬处理，获得渗硼层组织，提高模具材料的耐磨性能，本发明使得共晶渗硼层厚度显著加大，组织致密均匀，晶粒细化，晶界得到强化，增强了渗硼层的表面硬度和韧性，提高了共晶渗硼层的综合性能和使用寿命。

主权项

一种稀土催渗高温盐浴共晶化渗硼处理的方法，其特征在于，包含以下步骤：步骤一，将基材表面去油去锈，并进行喷砂处理，表面粗糙度Ra为10~25μm，接着用酒精清洗基材并烘干后待用；步骤二，先将B4C与稀土氧化物混合均匀得到稀土‑B4C混合物，其中稀土氧化物为氧化铈CeO2，B4C和稀土氧化物的质量比为90％～99％：1％～10％；再将稀土‑B4C混合物与水玻璃混合均匀，得到稀土‑B4C‑水玻璃的混合物，其中稀土‑B4C混合物与水玻璃的质量比为40％～60％：60％～40％；步骤三，将稀土‑B4C‑水玻璃的混合物涂覆在基材表面，形成混合渗剂层，涂覆厚度为0.8～1.2mm，涂覆方式为模具刮涂方法，先选用纸质材料根据基材试样制备所需要求的模具，然后将稀土‑B4C‑水玻璃的混合物倒入模具中，用刮具将混合物刮成平整表面，形成混合渗剂层，接着将涂有渗剂层的基材放入烘干炉中烘干待用，烘干温度：350~500℃，升温速度为0.5~1.0℃/s，烘干时间：60~120min；步骤四，将高温胶混合均匀，利用模具刮涂方法涂覆于基材表面的渗剂层上，形成高温胶保护层，高温胶中固相与液相的质量比例为50%～60%：40%～50%，高温胶保护层厚度为0.8～1.5mm，然后先在室温下干燥20～30h，再分两阶段烘干，第一阶段烘干温度为50～100℃，烘干时间：100～240min，第二阶段烘干温度为100～200℃，烘干时间：100～240min；步骤五，将Al2O3颗粒与水玻璃混合均匀，利用模具刮涂方法涂覆于高温胶保护层上，形成Al2O3保护层；其中Al2O3与水玻璃的质量比为40％～60％：60％～40％，Al2O3颗粒的粒度为100～150目，涂覆厚度为0.8～1.5mm，然后缓慢烘干，烘干温度：350～500℃，升温速度为0.5~1℃/s，烘干时间：60～120min；步骤六，将箱式电阻炉升温到1150~1250℃，然后将纯NaCl装入坩埚中，放入箱式电炉内，待NaCl完全熔融后将步骤五中处理好的基材放入，保温10~30min；步骤七，基材出炉后直接进行水淬处理。