渗铬

心灵之约

渗铬是将模具置于渗铬介质中，在高温下通过表面吸收以及Cr、Fe、C相互扩散，在模具表面形成一层高Cr的化合物层，即渗铬层。渗铬层可提高模具表面抗蚀、抗氧化、抗磨损等性能。模具渗铬后表面呈银灰色、无麻点、不粘结，可保持原有的光洁度和表面质量。一些模具经渗铬后可显著提高模具寿命，如上海无线电六厂9CrWMn钢壳引伸模，原来寿命为100次或1000次，就产生拉毛磨损现象，后经渗铬处理，使用寿命延长到10万次。
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2 M+ L( J0 |/ n  H+ e% k7 [图8-50  粉末渗格装箱示意图
渗铬方法有粉末法、盐浴法、真空蒸发法、气体法等。粉末渗铬是把模具埋在渗铬剂内，其装箱方法见图8-50，加热到1050～1100℃，保温5～10小时，然后随炉冷至600℃，出炉空冷。粉末渗铬剂一般都是自行配制，目前常用的配方为：50%铬粉、2%氯化铵、48%氧化铝，经1100℃熔烧。渗铬罐用不锈钢或耐热钢制成。模具装箱后，先盖上内层箱盖，经300℃烘烤40～60分钟，使NH4Cl部分分解，排除渗罐内残留空气，然后立即用水玻璃耐火泥封在内层箱盖，并在80℃以下烘干，内外层间用铸铁屑填满，以减少和防止渗剂和试样氧化，再以耐火泥封好外层箱盖。粉末渗铬剂重复使用时，需外加20%NH4Cl与5～15%新剂料。渗铬层厚度为0.02～0.04毫米，表面硬度HV1300～1500。粉末渗铬用的供铬源除铬粉外，还可用高碳铬铁，先把铬铁在800～1100℃加热生成Cr2O3与Fe2O3且控制C：02=1：1.1～1.3（克分子），使工件脱碳，加速渗铬。催渗剂除NH4Cl外，还可采用NH4F、NH4Br、KHF2、NaF等。
盐浴渗铬是在盐浴（BaCl270～80%，NaCl20～30%）中加CrCl210～20%，CrCl2可通过CrCl3与NH4Cl加热至830℃蒸发得到。武汉材料保护研究所前几年研制一种硼砂熔盐渗铬剂，它是以二氧化铬为供铬剂、铝或硅钙稀土等为还原剂加人硼砂熔盐中，经1000～1050℃加热6～8小时，可获得15～18微米的渗铬层。
在融熔硼砂中加入Cr，形成下列反应：
% n7 f- l" p6 F# S/ F2/3B2O3+ 4/3Cr→4/3B+2/3Cr2O3+△G
在1000℃下反应，自由能变化△G为正值，因此不会生成硼化合物，而在钢的表面形成Cr的碳化物层．即渗Cr层。
无论是粉末法或盐浴、熔盐法渗铬，处理温度都较高，达1000～1150℃，因此模具在渗铬后需进行正火或淬、回火，以改善其心部组织性能。近年来还出现各种快速渗铬的研究，例如真空中渗铬；膏剂高频加热渗铬；在活性粉末混合物中快速渗铬等。
文章关键词： 渗铬