真空机械粉末渗锌工艺地研究.pdfVIP

金属热处理学报(增刊) 第七次全国热处理大会专辑 真空机械粉末渗锌工艺的研究 朱宗元刘华珍 (上海材料研究所) 摘要为了研究工艺参数对渗锌层的影响，测试了渗层厚度、显微组织、显微硬度、尺寸增厚、单位面积 增厚。在微观分析中，用电子探针进行锌含量测定、SEI二次电子象和线扫描．确定了锌的浓度分布和锌 渗层的形貌、面扫描直观地显示了渗层与基体交界面的冶仓扩散层，xray分析结果表明：渗锌层主要由 FeZn。和FeZn相组成。添加RE能增加渗锌层的厚度。另外．还测定了酸液、渗锌剂的重量损耗以及渗锌 剂中zn的浓度损耗。 关键词真空机械粉末潘锌工艺．性能 、， 真空机械粉末渗锌(简称渗锌)能提高钢铁零件的耐蚀性和耐磨性。其工艺特点是渗 剂与被渗零件装入渗锌罐后先抽真空，以降低活化剂的分解温度，MI。c1在真空度133Pa的 渗罐中，其分解温度从350℃降至284。C，可使渗锌过程能在较低温度下进行，同时也可防 止渗剂与零件的氧化。渗罐的旋转加热，能有效地解决原粉末渗锌的渗剂导热系数低、渗 罐内温度梯度大的问题，从而加速了渗锌过程的进行，提高了零件表面的渗锌质量。图1 是真空机械粉末渗锌设备的示意图。图2是渗锌工艺流稗示意图。 图l真空机械粉末渗锌设备示意图 围2真空机械粉末渗锌_[艺流程图 l Schematicofvacuum Process ofvacuum Fig diagram mechanical Fig．2 diagram sherardizing mechanical sherardlzingfacility 电动机2真空策3滚轮4渗锌罐5加热炉6热电偶7转动轮8尢级变速电动机9移动台车 1试样制备和试验方法 试样有外购的紧固件和表面经磨加_丁至粗糙度为0．8pm的20mm×10ntrnX2，5am试片。 试片用定点法测量尺寸厚度，计算出表面积。经除油、烘T后用万分之一天平称重待用。 渗罐山炉后强制冷却至≤120。C拆罐取山零件和试样，清洗干燥后测量尺_』、称重和金相制 片。用MDCSerie293外径数字显示干分尺比较渗锌前后尺寸变化：闱MettleFAEl60万分 之一数字显示天平比较渗锌前后重量变化；用Neophot—II型显微镜测定渗层厚度与组织； 率文联系』、：来宗元．骋，1942年5月生．高级T程师．』海市(200437)上海材聿4研究所 151 J 用Zw 子像，以及用线扫描测定zn的浓度分布和渗锌层的组织形貌，用面扫描测定渗层与基体交 界面抽的分布形态；用1)500X衍射仪对渗层进行相结构分析。 2试验结果与讨论 2．11前处理酸液损耗及酸液中Feso。(或Fecl2)含量的变化 钢铁零件在潮湿空气中或进行热处理后，其表面会生成锈蚀或氧化皮，为了清除氧化 物按FIB5080配方和工艺参数进行酸洗。图3是模拟酸洗时零件和装料筐带走的酸液损耗， 数据表明：每次酸洗750kg紧固件，酸液损耗0．80％即约为零件质量的2％。如酸液按密度 g／L， 锈蚀的零件9吨后，酸液的除锈能力明显F降，无法继续使用，但测定Fes04含量仅为60 低于标准3009／L的要求，所以可添加新酸来提高酸洗能力。对于几乎无锈蚀的零件，酸洗 ] 件表面状态有密切的关系。 2．2渗剂的重量损耗和渗剂zn含量变化 子难以向零件表面转移，而是通过锌卤化物来实现。由于零件渗锌后表面粘附渗剂，出炉 时造成渗荆质量的损耗，另外渗锌剂中zn的扩散转移．造成渗剂中zn浓度的降低。数据