[发明专利]在低碳钢磨段表面形成渗硼共晶层的渗硼剂及其处理工艺

权利要求书

1. 在低碳钢磨段表面形成渗硼共晶层的渗硼剂，其特征在于：包括下述组分，各组分按重量份数计为：硼，5~10份；填充剂，85-90份；活化剂，4-5份。

2.如权利要求1所述的在低碳钢磨段表面形成渗硼共晶层的渗硼剂，其特征在于：所述填充剂为碳化硅或三氧化二铝。

3.如权利要求1所述的在低碳钢磨段表面形成渗硼共晶层的渗硼剂，其特征在于：所述活化剂为氟硼酸钾或氯化铵。

4.在低碳钢磨段表面形成渗硼共晶层的处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：

（1）装箱密封：按重量份数配比取下述组分：硼，5~10份；碳化硅或三氧化二铝， 85-90份；氟硼酸钾或氯化铵，4-5份；将它们混合均匀，制成粉末状的渗硼剂，将所述渗硼剂装入按一定容量设计的钢制渗箱中；然后将待处理的低碳钢磨段（1）埋入混匀后的渗硼剂中，相邻低碳钢磨段（1）之间保持1-2cm间距，盖紧渗箱盖，并用水玻璃调制火泥密封；

（2）渗硼处理：将密封后的钢制渗箱置于加热炉中加热，先升温至500℃，保温2小时，再升温至800℃，保温2小时，继续升温至900-1050℃，保温5-6小时，然后停止加热，随炉降温至850℃以下，连渗箱一起出炉空冷至室温；

（3）共晶层处理：打开渗箱，取出低碳钢磨段（1），重新装入加热炉在氮气保护气氛下加热，进行渗硼后的共晶层处理，共晶层处理的加热温度为1140-1150℃，保温时间根据装炉量设定，当温控仪表检测到炉温到达设定温度后，观察低碳钢磨段（1）与炉膛温度颜色基本一致时，再保温0.5-1小时，然后随炉降温到920℃，进行下一阶段处理；

（4）淬火、回火处理：把低碳钢磨段（1）进行淬火，淬火温度为920℃，冷却介质为10%的NaCl水溶液，淬火后再把低碳钢磨段（1）在180℃下保温3小时，进行回火处理。

5.如权利要求4所述的在低碳钢磨段表面形成渗硼共晶层的处理方法，其特征在于：所述低碳钢磨段（1）中的碳元素百分含量小于0.2%。

6.如权利要求4所述的在低碳钢磨段表面形成渗硼共晶层的处理方法，其特征在于：所述低碳钢磨段（1）的基体组织为板条马氏体，基体组织硬度达HRC40；低碳钢磨段（1）的表层组织为Fe₂B共晶层（2），Fe₂B共晶层（2）的厚度为0.5-5mm，表面硬度达HV0.1 1600-2000，冲击韧度达30J/cm²以上。

7.如权利要求4所述的在低碳钢磨段表面形成渗硼共晶层的处理方法，其特征在于：所述的低碳钢磨段（1）是由低碳钢圆钢锯段而成或直接由低碳钢铸段而成。