[发明专利]用于铁路工务配件渗氮处理的催化渗透剂

说明书

  技术领域

  本发明涉及一种铁路路轨工务配件的表面渗氮处理方法，特别涉及一种渗氮处理过程中使用的催化渗透剂。

  背景技术

  铁路路轨及轨距挡板大量使用工务配件，因大气及雨水腐蚀易产生锈蚀，因此需进行高质量的表面防腐处理，防止产生锈蚀，提高强度，延长使用寿命，提高行车安全系数。

目前铁路路轨工务配件表面防锈蚀处理方法，主要采用表面渗氮处理，即在渗氮炉中通入氨气及稀土渗透剂，对工务配件表面进行渗氮，渗氮时间较长，一般可以到12小时，渗氮层致密化学层的厚度较薄，一般在10-25um。

    发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中的渗透剂存在渗透能力较差、时间长、渗氮层较薄等缺陷，提出的一种用于铁路工务配件渗氮处理的催化渗透剂。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于铁路工务配件渗氮处理的催化渗透剂，其特征在于有以下重量百分比的原料制成：氧化镧La₂O₃   3%，氧化铈CeO₂  2%，氧化铼ReO₂  3%，酒精 92%。

在上述技术方案的基础上，

所述比例的氧化镧La₂O₃   3%、氧化铈CeO₂  2%及氧化铼ReO₂  3%，放入晶体甘锅中加热至350℃时炒制15分，然后加入酒精 92%经过混合即成催化渗透剂。

具体实施方式：

本发明提供一种用于铁路工务配件渗氮处理的催化渗透剂，将3kg氧化镧La₂O₃、2kg氧化铈CeO₂、3kg氧化铼ReO₂，放入晶体甘锅加热至350℃时炒制15分，冷却至室温后加入92kg的酒精混合后即成催化渗透剂。

本发明的催化渗透剂应用实例：

（1）、氮化炉加热到475℃，将Q235A低碳钢螺旋道钉送入氮化炉中；

（2）、氮化炉继续升温，期间连续通入流量4000L/min 的NH₃气和流量600L/ min的氧气，同时滴入本发明的催化渗透剂，滴入速度25ml/min；最终使温度达到580℃，耗时2h。 

（3）、在温度最高段580℃时，继续通入的NH₃气流量12500L/min、氧气流量1900L/ min，时间1h；

（4）、停止通气，在580℃时保温1h；

（5）、将螺旋道钉从炉内取出，冷却至460℃时进行封闭油浸（可采用机油）处理。

在上述渗氮过程中，催化渗透剂以25ml/min的速度滴入氮化炉，氮化炉中气、液渗透剂发生化学反应，生成[N]、[Re]、[O]、[La]、[Ce]渗入元素的活性原子[Fe]，在钢铁[Fe]的表面吸附和界面反应，Re+Fe→Re_yFe_x，La+Fe→La_y Fe_x，Ce +Fe→Ce _y Fe_x。利用催化剂中的[Re]、[La]、[Ce]的键能，提高 [N]、[Fe]、[O]的反应活性，加快氮与铁的反应N+Fe→Fe₄N或Fe₃N，这一层是致密的化学层，位于次外层，有很强的防蚀效果。Fe+ O→Fe₂O₃或Fe₃O₄，这一层是疏松的化学层，处于最外层，该层通过浸油处理渗入油性防锈剂，可有效隔离空气与Fe的接触，起到防蚀作用。

本发明采用渗透剂对Q235A钢工务配件进行表面渗氮处理，反应时间缩短为5小时，经金相检测，致密化学层的厚度达到35-60um。每年节约能源100万Kwh，工时节约和设备利用率提高60%。