一种低温碳氮共渗催化剂及其共渗工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102125862A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102125862A(43)申请公布日2011.07.20(21)申请号201110020357.2(22)申请日2011.01.18(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市麓山南路1号(72)发明人许晓嫦(51)Int.Cl.B01J27/24(2006.01)C23C8/32(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种低温碳氮共渗催化剂及其共渗工艺方法(57)摘要本发明提供一种低温碳氮共渗催化剂及其共渗工艺方法，所述催化剂包括重量百分比含量为10％～15％的氯化铵、1％～5％的海绵钛、8％～13％的稀土、0.1％～2.5％的固态铬酸盐、0.01％～1.5％的铝粉，所述催化剂的剩余物质为石英砂。所述共渗工艺方法包括以下几个步骤：以氯化铵、海绵钛、稀土、固态铬酸盐、铝粉及石英砂为原料，按上述比例称取各原料，研磨混合均匀形成催化剂；将清洗后的工件和所述催化剂混合均匀后一起装炉进行复合催渗。本发明的低温碳氮共渗催化剂及其共渗工艺方法采用催化剂对碳氮共渗过程进行复合催渗，在降低共渗温度、缩短共渗时间的同时，进一步提高了工件的表面硬度、耐磨性、耐蚀性。CN102586ACCNN110212586202125867A权利要求书1/1页1.一种低温碳氮共渗催化剂，其特征在于，所述催化剂包括重量百分比含量为10％～15％的氯化铵、1％～5％的海绵钛、8％～13％的稀土、0.1％～2.5％的固态铬酸盐、0.01％～1.5％的铝粉，所述催化剂的剩余物质为石英砂。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述氯化铵的重量百分比含量优选为10.6％～13％，所述海绵钛的重量百分比含量优选为1.8％～3.6％，所述稀土的重量百分比含量优选为9％～11.8％，所述固态铬酸盐的重量百分比含量优选为0.1％～1.5％，所述铝粉的重量百分比含量优选为0.01％～0.02％。。3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂包括重量百分比含量为13％的氯化铵、3.6％的海绵钛、11.8％的稀土、1.5％的固态铬酸盐、0.02％的铝粉，所述催化剂的剩余物质为石英砂。4.一种低温碳氮共渗工艺方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：以氯化铵、海绵钛、稀土、固态铬酸盐、铝粉及石英砂为原料，按比例称取各原料，研磨混合均匀形成催化剂，其中，所述催化剂包括重量百分比含量为10％～15％的氯化铵、1％～5％的海绵钛、8％～13％的稀土、0.1％～2.5％的固态铬酸盐、0.01％～1.5％的铝粉，所述催化剂的剩余物质为石英砂；S2：将所述催化剂混合均匀后装于不锈钢容器内与清洗后的工件一同放入渗碳炉底部进行复合共渗，共渗温度为500～600℃，共渗时间为2～8h；S3：将步骤S2的渗碳产物冷却至室温，即完成碳氮共渗复合催渗工序。5.根据权利要求4所述的共渗工艺方法，其特征在于，所述氯化铵的重量百分比含量优选为10.6％～13％，所述海绵钛的重量百分比含量优选为1.8％～3.6％，所述稀土的重量百分比含量优选为9％～11.8％，所述固态铬酸盐的重量百分比含量优选为0.1％～1.5％，所述铝粉的重量百分比含量优选为0.01％～0.02％。6.根据权利要求4所述的共渗工艺方法，其特征在于，所述催化剂包括重量百分比含量为13％的氯化铵、3.6％的海绵钛、11.8％的稀土、1.5％的固态铬酸盐、0.02％的铝粉，所述催化剂的剩余物质为石英砂。7.根据权利要求4所述的共渗工艺方法，其特征在于，所述步骤S1中工件和催化剂按比重250∶1混合均匀。8.根据权利要求4所述的共渗工艺方法，其特征在于，所述工件为3Cr2W8V钢或20CrMnTi。9.根据权利要求4所述的共渗工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中共渗温度为540℃。10.根据权利要求4所述的共渗工艺方法，其特征在于，所述步骤S2中共渗时间为4h。2CCNN110212586202125867A说明书1/7页一种低温碳氮共渗催化剂及其共渗工艺方法【技术领域】[0001]本发明涉及钢铁冶金处理技术领域，尤其涉及一种低温碳氮共渗催化剂及其共渗工艺方法。【背景技术】[0002]化学热处理中的化学催渗共渗是工业生产领域中应用最为普遍的工艺，热处理零部件(重量)80％以上需要共渗处理。用可控气氛的气体渗碳、碳氮(氮碳)共渗是汽车、标准件、轴承、和工程机械零件大批量生产的主要手段，其应用范围涉及模具、精密机械、航天航空、军工、冶金、仪表、轻工、铁道、纺织、船舶、汽车、石油、医疗器械、电子、能源和特殊材料(或零件)加工等到领域。近年来，国内外广泛进行各种化学热处理辅助材料的研究。通过加入辅助材料(称辅助材料