[发明专利]一种硼、硅、铝共渗渗剂

说明书

本发明涉及金属材料热处理技术领域，特别涉及化学热处理多元共渗技术的渗剂制备。

对钢铁材料可进行渗硼或硼、铝共渗，有关文献《金属合金化学热处理手册》上海科技出版社，1986，P15，《热加工工艺》1991(2)，《金属热处理》1988(2)均报道了硼及硼铝共渗技术，所采用的渗剂一般是以B₄C，KBF₄为供硼剂，Al粉、FeAl粉作为供铝剂，例如配方50％B₄C＋43％Al₂O₃＋3％KBF₄＋4％NaCl，但采用这些配方与方法所获渗层均较浅(30～40μm)，日本专利特公59-35988和特公55-82769公开了获得较厚渗层的渗硼或硼铝共渗技术，但所获渗层均在1mm左右。

本发明的目的是提供一种能在钢铁材料表面获得渗层厚度达5mm以上的硼、硅、铝共渗渗剂，它能有效地改善钢铁材料的物理化学性能。

本发明以由下技术方案实现：在一定温度、浓度条件下，如果能设法降低钢铁材料表面熔点会大大加快渗速，因此本发明采用重量百分比(下同)为5～10％Al粉作为渗Al剂，5～15％的Fe-Si粉作为渗Si剂，5～15％B₄C作为渗B剂，50～80％Al₂O₃作为填充剂，2～4％的稀土及3～4％的NH₄Cl作催渗剂。在一定温度下渗剂中产生的活性原子渗入钢铁材料表面降低了熔点，随后Al、Si、B等原子大量渗入可获得10mm左右的渗层。

本发明与现有技术相比所具有的效果和优点在于渗入的硼化物可形成菊花状，小块状等形态，且分布均匀，提高了材料的韧性，经一定温度处理后可获得厚度为5mm以上的硼、硅、铝渗层，从而大大改善了钢铁材料物理化学性能，达到实用要求。

本发明的附图说明

图1为T10钢B-Al-Si渗层照片

图2为T10钢B-Al-Si渗层金相组织照片

本发明实施例如下，取50％的Al₂O₃，10％的Al，15％的B₄C，15％的Fe-Si制成粉末状，加入5％的稀土元素，3％的NH₄Cl，2％的Na₈AlF₈混合均匀，装入容器内，然后将工件放入粉末之中，用盖将容器封好放入电阻加热炉中，加热到1100℃，保温4小时，获得6mm左右的B-Al-Si渗层，如附图1所示，渗层金相组织如图2所示。