[发明专利]一种等离子体电解硼碳氮三元共渗方法

摘要

本发明公开了一种等离子体电解硼碳氮三元共渗方法，属于金属表面改性热处理技术领域。将金属试样作为阴极，石墨作为阳极，浸入到特定的电解质溶液中；该电解液各组分的重量百分比为:硼砂20～45％、甘油10～18％、尿素5～15％、碳酸钾2～8％、氢氧化钠2～6％、氯化钠1～5％和去离子水30～60％。在室温条件下，对两极施加电压至220V～450V，处理15～35min，即可得到20～35μm的渗硼层。利用此方法得到的渗硼层均匀致密，且由单一Fe2B相组成，显微硬度达到2000HV左右，耐磨性能得到大幅提升。本发明中渗硼效率、渗剂配置经济环保，设备工艺简单，应用领域广泛。

主权项

1.一种等离子体电解硼碳氮三元共渗方法，其特征在于该方法包含的步骤如下：步骤一：对金属试样表面依次用240#、400#、600#、800#、1000#、1200#、1500#、2000#金相砂纸逐级打磨；对打磨好的金属试样在抛光机上进行表面抛光，期间在抛光机上不断注入粒度为0.25μm的金相抛光剂和去离子水，直至使其金属试样表面粗糙度Ra＜0.10nm；再将抛光处理后的金属试样置于超声震荡仪中用丙酮清洗5min～10min，最后用去离子水清洗并用吹风机吹干备用；步骤二：配制电解溶液，按重量百分比计算，称取硼砂20～45％、甘油10～18％、尿素5～15％、碳酸钾2～8％、氢氧化钠2～6％、氯化钠1～5％和去离子水30～60％混合均匀，并加热几分钟，直至电解液中的溶质完全溶解；步骤三：将预处理后的金属试样作为阴极，石墨作为阳极，浸入到盛有步骤二所述电解液的电解槽中；在室温条件下，对两极施加电压至220V～450V，处理15～35min，即可得到20～35μm的渗硼层；步骤四：将硼碳氮三元共渗处理完毕后的金属试样从电解槽中取出，在空气中冷却至常温，然后用去离子水冲洗试样表面、吹干并保存备用。