滲硼是模具制造行業(yè)常用的一種高溫化學(xué)熱處理工藝。滲硼硬度高達(dá)1300~2000HV,耐磨性高,優(yōu)于其他表面熱處理;滲硼層熱穩(wěn)定性好,在800℃以下能保持高硬度,耐蝕性和抗氧化性能較好。
按所用介質(zhì)的物理狀態(tài),滲硼可分為固體滲硼、液體滲硼、膏劑滲硼、氣體滲硼和電解滲硼等。
1. 固體滲硼
固體滲硼的溫度為800~950℃,保溫時(shí)間2~6h,優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、工件表面易清洗,因而應(yīng)用較廣。常用的固體粉末滲硼工藝及配方見表3-31。
2. 膏劑滲硼
膏劑滲硼是固體滲硼的一種發(fā)展。滲硼劑是由固體滲硼劑粉末與粘合劑調(diào)制而成。在被滲零件表面涂上厚1~2mm的滲硼劑,裝箱加熱或在保護(hù)氣氛中加熱保溫。膏劑滲硼既保持了固體滲硼的優(yōu)點(diǎn),又減少了滲硼劑的消耗量,而且易于局部滲硼,因而特別適宜于耐磨零件的滲硼。常用膏劑配方與滲硼工藝見表3-32。
3. 鹽浴滲硼
液體滲硼是在坩堝爐內(nèi)進(jìn)行。硼砂為主鹽,約占70%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以上,適當(dāng)添加碳酸鹽、氯化物、氟化鈉及氟氯酸鈉等,可以改善鹽浴的流動(dòng)性,并以金剛砂、鋁粉、硅鈣合金、硅鐵等作為還原劑。熔鹽滲硼的溫度一般為950~1000℃,時(shí)間一般不超過6h,時(shí)間過長(zhǎng)易使?jié)B硼層變脆,熔鹽滲硼設(shè)備比較簡(jiǎn)單,操作方便,工件沾鹽后不易清洗,帶有小孔、不通孔的零件不宜采用熔鹽滲硼。常用鹽浴滲硼的配方與工藝見表3-33。
氣體滲硼和電解滲硼等,由于工業(yè)上使用較少,故不再介紹。
滲硼工藝廣泛應(yīng)用于各種冷作模具和熱作模具。
零件滲硼的缺點(diǎn)是滲層脆性高,淬火時(shí)易產(chǎn)生裂紋。因此最好是滲硼溫度與淬火溫度相近時(shí),滲硼與淬火結(jié)合進(jìn)行。零件滲硼工藝及使用壽命情況見表3-34。