渗硼

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渗硼是将工件置于能产生活性硼的介质中，经加热、保温，使硼原子渗入工件表面形成硼化物层的过程．金属零件渗硼后，表面形成的硼化物及碳化硼等化合物的硬度极高，热稳定好．渗硼钢的硬度、耐腐蚀性、耐热性均比渗碳和渗氮高．渗硼主要用于一些模具、阀体．

根据采用介质的不同，可将渗硼分为固体法(粉末法和膏剂法)、液体法(熔盐法和电解熔盐法)和气体法．

15．6．9．1 固体渗硼

固体渗硼是将工件埋入粉末或颗粒的渗硼剂中，装箱密封，加热保温的一种渗硼方法．其工艺方便，渗后工件易于清理．

1．粉末渗硼剂

粉末渗硼剂由供硼剂、活化剂和填充剂组成．供硼剂由含硼量较高的物质组成．在活化剂作用下，可不断提供硼原子．活化剂的作用是产生气态化合物，提高渗剂的活性，加速渗硼过程．填充剂是渗剂的载体，有防止渗剂烧结、保持渗剂松散性和还原性气氛的作用．

常见的固体粉末渗硼剂配方及工艺见表15-47．

表15-47 部分固体粉末渗硼剂配方、工艺及效果

2．膏剂渗硼剂

膏剂渗硼适用于局部渗硼的零件．渗硼膏剂由供硼剂和活化剂组成，并用黏结剂制成．常用膏剂配方、工艺及效果见表15-48．

表15-48 渗硼膏剂配方、工艺及效果

制膏常用的黏结剂有松香(30%)、酒精(70%)，溶液、文具胶水、聚乙烯醇水溶液及硅酸工脂水溶液等．

渗硼工艺主要是控制温度与保温时间渗硼温度一般为850～1000℃，渗硼保温时间一般为3～5h，最长不超过6h．

粉末固体渗硼及渗硼剂标准见机标JB4383—87．

15．6．9．2 熔盐渗硼

熔盐渗硼具有设备简单、用盐资源丰富、成本低等优点．其缺点是盐浴在低于900℃时流动性差、工件粘盐严重、熔盐对坩埚等有较大腐蚀性等．

渗硼剂由供硼剂、还原剂及活化剂按比例熔制而成．

供硼剂的种类较多，见表15-49，其中最经济的供硼剂是硼砂．硼铁不宜作熔盐供硼剂．

表15-49 供硼剂的种类与性质

硼砂熔融后按下式分解：

采用还原剂还原B₂O₃可获得硼．还原剂可是近似于碳化硼的物质，如硅化硼或是Al、Ti、Be、Li、Mg、Ca、La等活泼金属．稀土元素有催渗作用

为加速渗硼、降低盐浴熔点、改善流动性，需加入活化剂．常用活化剂有氟化钠、氟铝酸钠、氟硼酸钠、氟硼酸钾、碳酸钠等．

目前国内常用的硼砂盐浴成分及配方如下：

80%硼砂、10%铝、10%氟化钠

70%硼砂、20%碳化硅、10%氟化钠

80%硼砂、10%稀土、10%氟化钠

80%硼砂、8%碳化硅、5%硅钙、3．5%碳酸钠、3．5%碳酸钾

50%硼砂、5%碳酸硼、10%碳化硅、20%氟硅酸钠、5%三氧化二硼、10%氯化钾

70%硼砂、20%碳化硅、10%氯化钠

40%硼砂、25%硼酐、10%碳化硅、5%硅钙、20%碳酸钠

一般情况下，渗硼温度为850～950℃，时间为3～6h．

硼砂熔盐渗硼标准见机标JB4215—86