KS-2防渗氮涂料防渗工艺试验

!!!!!!!! ! 现场经验 ! !!!!!!!!
"# $ % 防渗氮涂料防渗工艺试验
范晓英
摘
朱晓红
（无锡机床股份有限公司， 无锡 %&’()&）
要：试验证明， 工件清洗、 涂复操作、 涂层干 "# $ % 防渗氮涂料的防渗效果与涂料的配制、 燥等因素有关。 关键词：防渗氮涂料； 工艺试验
中图分类号： !"#$% & ’ ( ) 文献标识码： （)++#） * 文章编号： #++’ , #%-+ +. , ++./ , +.
图ｌ：０＃试样上下两边未涂防渗涂料，左 右两边涂防渗涂料； 图２：３＃试样上、下、右三边未涂防渗涂 料，左边涂防渗涂料。 ２．３图３为３＃试样左边未涂防渗涂料区域 渗氮后的正常组织（ｅ相＋７７相＋富氮索氏 体），放大３００倍； ２．４图４为０＃试样涂一层防渗涂料渗氮后
整性，对那些渗氮后保护面还要车、刨等加工 的零件，尤其要认真清洗。
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〈热处理〉 !%%0 ( J> ( #
KS-2防渗氮涂料防渗工艺试验
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 范晓英， 朱晓红 无锡机床股份有限公司, 热处理 HEAT TREATMENT 2001，""(3) 0次
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的显微组织，表层组织为富氮索氏体，放大 ３００倍。
意的是，该涂料极易沉淀，涂履时应充分搅拌 均匀。在涂覆８＃试样时，由于涂料已发生 沉淀，使用时未充分搅拌，造成防渗失效。 ３．４涂层的干燥ＫＳ一２是一种水性涂料， 空气湿度和温度对其干燥效果影响很大。自
图３
３＃试样无涂层区正常
显微组织３００×
然干燥时，如遇环境气温较高，相对湿度较 低，涂层表面能在几分钟内干燥，随干燥时间 延长，涂层内的游离水份会逐渐挥发。自然 干澡的涂层，残留水份多，强度低，防渗氮效 果不够稳定，为避免环境气候的影响，必须采 取低温烘干的方法。从理论上讲，采用分段 升温效果最佳。考虑生产实际情况，表面干
洗不干净，涂覆时有涂不上现象（局部一小
块），后反复几次才涂上不均匀的一层，造成 ５＃试样防渗失败。由此可见，如果除油效果 不好，涂料不能同工件表面牢固结合，即使勉
凹１
０Ｆ试辑害观照片Ｉ ５ｘ
囤２ ３＃试样宏观照片Ｉ．５
ｘ
强覆盖，未除净的油高温下气化分解，使涂层
同工件表面的结合遭到破坏，影响涂层的完
开户银行： 工商行天津市尖山分理处 邮政编码： #%%!!% 电 地 网 话： （%!!） 传真： !#28##81， !#2’!)82； !#28##81 址： 天津市陈塘庄岩峰路 $ 号联合征订服务部 址： : : : ( ;3-< ( =>5 ?5@AB： ;3-<C DEFBA=( GDG ( GH( =I 本刊编辑部
３．３涂刷涂刷时，要用软毛刷均匀刷涂，用 力不宜过大，多次涂刷时，后一次涂刷方向应 与前一次方向垂直，并应等前一次涂层表面
干燥（不粘手）后，再进行下一遍涂刷。本次 试验未对涂层厚度进行系统试验，仅将０＃、 １＃、４＃试样分为一次涂刷（一层）、二次涂刷 （二层）两种情况。由试验可见，一次、二次涂
刷（涂层厚度约为０．１—０．３ｍｍ）均可。需注
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烘干工艺、 表面硬度与表层组 % P & 涂层状况、 织， 列入表 &。
表&
试样号 涂层状况 涂一层面 涂二层面 涂一层面 无涂层面 涂一层面 无涂层面 涂一层面 涂二层面 涂一层面 涂二层面 涂一层面 无涂层面 涂一层面 无涂层面 涂一层面 无涂层面 自然干燥 %%7 自然干燥 %7 W 烘干 ’7 自然干燥 ’7 W 烘干 ’7 自然干燥 ’7 W 烘干 ’7 自然干燥 %7 W 烘干 ’7 烘干 )7 涂层干燥 工艺 自然干燥 U7 自然干燥 &(7 表面硬度 5[&( U&X、 U%% U&’、 U&X、 U&Z、 U%% U%X、 )QX、 Q%’ &((U、 &(&T、 &(UU U&Z、 U%X、 U’Q ZTT、 &((U、 &((U U&X、 U%%、 U%( U()、 U()、 U&X %ZX、 U(’、 U&Z U(%、 U(’、 U%% U%%、 UU(、 U’Q &(UU、 &(UU、 &(’T U&Z、 ’TT、 Q’T &((U、 &(&T、 &(&T U%(、 U%% U&Z、 Z)(、 ZX’、 ZTT 组织 ( P Q) 渗氮层， 为： ]相 W ! ]相 W " 富氮索氏体 回火索氏体 回火索氏体 较好 好 好 好 不好 不好 较好 ( P () $ ( P ’(NN 不均匀 渗氮层， 组织为： !相 W 富氮索氏体 表层组织 防渗 效果 较好 较好 差
&\
%\
差
(\ ’\ Q\ T\ )\
说明： & P ( \ 试样涂一层面涂层极薄。 % P 涂覆 Q \ 试样时发现有未洗净不易涂上之处， （约 %(N.2） ， 使用时未彻底搅拌。 U P 涂覆 T \ 试样时涂料搁置稍长
未涂防渗涂料面的渗氮效 % P % 涂防渗涂料、 果宏观照片如图 &、 图% 所示 （照 片 均 放 大 & P Q 倍）
万方数据
果较好。而对 ! " 、 由于在空气中 # " 试样， 滞留时间过长， 重新吸潮， 防渗效果已不理 想。试验时车间开了一台井式回火炉， 炉盖 这对 ’ " 试样相当有利， 因 上温度约为 $%& ， 几分钟内表面就干燥了 （当 为 ’ " 试样较薄， 作者将涂覆好的 ’ " 试样送至车间回火炉盖 上时， 涂层表面确已干燥） ， 而烘干的温度又 较低， 烘干时间较长， 使得涂层内的水份能够 慢慢蒸发。如果温度太高， 升温太快， 涂膜硬 化， 内部水份在加热过程中强制逸出， 会使涂 层起泡影响涂层和基体间的结合。因此 ’ " 试样涂层的烘干工艺是有限制的， 实际生产 中必须注意这一点。 # ( $ 残留涂层的清除 从渗氮后涂层外观来 看， 涂层均匀覆盖于基体表面， 完全无流淌、 滴挂等烧融现象， 呈自粉化。残留的涂层， 在 热水中冲洗即可去除。对防渗部位需再加工 的零件， 则不存在专门清除的问题。 ) 结束语
《金属热处理标准应用手册》 ， ［ 6］ ( 022)， 1 全国热处理标准化技术
收稿日期： !%%0 , %) , !#
############################################### 7 动态与信息 7
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参考文献(1条) 1.《金属热处理标准应用手册》 1994
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幽４
０＃试样棘一层 表面显徽组织３００×
燥后的零件置于烘箱（６０～１００℃）中，对零星
３试验步骤与分析 ３．１涂料的配制
小件可置于回火炉炉盖上烘２～４ｈ，这样烘 干的涂层表面平整，无气泡，强度好防渗效果 理想。象那些渗氮后不需再进行金加工的零 件，如遇气候干燥，气温较高的天气，可令其
自然干燥２～４ｈ。
涂料的配制至关重要，过
稀过浓，即使其它步骤完全掌握要领，也可能 会失效。本次试验，溶质溶剂重量之比选为
１０除油，可用 汽油或酒精清洗。试验中的５＃试样由于清 一３８一
（热处理）
本次试验天气晴好，气温１３～２１℃，加 上适当的自然干燥时间，使１＃试样防渗效
２００１．Ｎｏ．３
委员会
本次试验说明， 按 “溶液配制 ! 工件清洗 这一规程去操作 （必须掌握每 !涂刷!烘干” 一步骤的要领） ， *+ , ! 防渗氮涂料是完全能 够达到防渗要求的。最后必须明确的是， 以 前我厂曾有人认为防渗氮处理就是氮原子不 能渗入基体， 否则就认为该涂料不行， 这是不 防渗面 妥的。根据 -. / $0 0%1 , 12 的规定， 本次试验也 硬度"#!%340% 该涂料即为合格， 证明了这一点。从金相看， 有效防渗面至多 组织为富氮的索 只有约 % ( %)55 的扩散层， 氏体， 并不影响其后的金加工。当然试验中 还有许多不足之处， 还有几方面未进行试验， 如涂层厚度对防渗性能的影响， 溶液配制后 的有效期等等， 需要在以后的生产实践中不 断完善。 参 考 文 献