专利名称：TiAl基合金的快速高温气体渗氮工艺的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及的是一种渗氮工艺，特别是一种TiAl基合金的快速高温气体渗氮工艺，属于金属热处理领域。
气体渗氮广泛应用于钢铁材料，它是在钢铁材料表层富集氮的一种化学热处理方法，这种处理通常是使含有铝、铬、铜、钛或钒的合金钢工件在氨气中进行渗氮，渗氮温度在773K～863K之间。在所有工业领域中，应用渗氮来提高强度、抗磨损和抗腐蚀性能，已在技术上获得广泛应用。然而由于TiAl基合金室温组织通常由大量的γ相和少量的α2相组成，而且γ相为Ll0型面心立方结构，因此TiAl基合金的渗氮较钢铁，甚至铝含量低的其他Ti-Al系的合金都要困难。通过对现有技术的检索，发现《Surface and Coatings Technology》78(1996)211-218，由作者C.L.Chu发表一文“Ion nitriding of titaniumaluminides with 25-53 at.％AL INitriding parameters and microstructurecharacterization”，该技术主要研究了氮化温度、氮化时间、工作气压以及工作气氛(按氮气和氢气不同配比)对氮化的影响，氮化温度和时间是影响氮化后试样表面硬度的主要因素。该技术的主要缺点在于高能离子的轰击使工件的粗糙度和变形变大，成本很高。
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种TiAl基合金的快速高温气体渗氮工艺。
本发明的技术方案和实施情况如下本发明的工艺方法主要包括渗氮前的预处理工艺和渗氮工艺，具体为(一)渗氮前的预处理工艺
1.将切割好的试样表面抛光至No.1000水砂纸，然后在丙酮和酒精中进行去脂清洗，2.将清洗好的试样放入带有保护气氛的热处理炉或真空热处理炉中，在900℃去应力退火5h，(二)渗氮工艺1.将试样以及适量的NH4Cl放入石英管电阻加热炉中，待炉口密封好后通入氩气，以驱赶炉中的空气，加入NH4Cl，主要是利用它在渗氮炉中分解产生HCl来除去工件表面的钝化膜，同时它还有促进金属氮化物形成的作用，由于NH4Cl在高于523K的情况下很快分解，故一般将NH4Cl与石英砂混合，装在不锈钢盒内，NH4Cl的量以每立方米渗氮炉容积加入0.4kg～0.5kg时效果最好，2.打开电源升温，当到达预定温度后将氨气流量调整到5cm3·s-1～30cm3·s-1，按照30h—100h的时间进行保温，渗氮温度为1073K～1213K，当达到保温时间后关掉氨气，试样随炉冷却，并通入氩气，防止试样氧化。
以下进一步提供实施例实施例一1试样进行渗氮前预处理(1)将切割好的试样表面抛光至No.1000水砂纸，然后在丙酮和酒精中进行去脂清洗，(2)将清洗好的试样放入带有Ar保护气氛的热处理炉中，在900℃去应力退火5h，2渗氮工艺，工艺参数如下表1所示
表1实施例三渗氮工艺参数渗氮温度(K)氨气流量(cm3·s-1) 保温时间(h)1073 5303实施效果其表面努氏硬度为761kg·mm-2，渗层厚度为13μm。
实施例二1试样进行渗氮前预处理(1)将切割好的试样表面抛光至No.1000水砂纸，然后在丙酮和酒精中进行去脂清洗。
(2)将清洗好的试样放入带有Ar保护气氛的热处理炉中，在900℃去应力退火5h。
2渗氮，工艺参数如下表2所示表2实施例三渗氮工艺参数渗氮温度(K)氨气流量(cm3·s-1) 保温时间(h)1133 15503实施效果其表面努氏硬度为957kg·mm-2，渗层厚度为50μm。
实施例三1.试样进行渗氮前预处理
(1)将切割好的试样表面抛光至No.1000水砂纸，然后在丙酮和酒精中进行去脂清洗。
(2)将清洗好的试样放入带有Ar保护气氛的热处理炉中，在900℃去应力退火5h。
2渗氮工艺，工艺参数如下表3所示表3实施例三渗氮工艺参数渗氮温度(K)氨气流量(cm3·s-1) 保温时间(h)1213 301003实施效果其表面努氏硬度为1919kg·mm-2，渗层厚度为105μm。
本发明具有实质性特点和显著进步，在合金表面形成氮化物、扩散层以及合金基体的复合层可以大幅度提高TiAl基合金表面硬度，使渗氮速度提高2～3倍。当渗氮温度提高到1213K，渗氮时间延长到100h，试样的表面努氏硬度可达1919kg·mm-2。
权利要求
1.一种TiAl基合金的快速高温气体渗氮工艺，其特征在于工艺方法主要包括渗氮前的预处理工艺和渗氮工艺，具体为(一)渗氮前的预处理工艺①将切割好的试样表面抛光至No.1000水砂纸，然后在丙酮和酒精中进行去脂清洗，②将清洗好的试样放入带有保护气氛的热处理炉或真空热处理中，在900℃去应力退火5h，(二)渗氮工艺①将试样以及适量的NH4Cl放入石英管电阻加热炉中，待炉口密封好后通入氩气，加入NH4Cl，将NH4Cl与石英砂混合，装在不锈钢盒内，②打开电源升温，当到达预定温度后将氨气流量调整到5cm3.s-1～30cm3.s-1，按照30h—100h的时间进行保温，渗氮温度为1073K～1213k，当达到保温时间后关掉氨气，试样随炉冷却，并通入氩气。
2.根据权利要求1所述的这种TiAl基合金的快速高温气体渗氮工艺，其特征在于NH4Cl的量以每立方米渗氮炉容积加入0.4kg～0.5kg时效果最好。
全文摘要
TiAl基合金的快速高温气体渗氮工艺方法为:(一)渗氮前的预处理工艺:将切试样表面抛光,去脂清洗,将试样放入带有保护气氛的热处理炉或真空热处理炉中,在900℃去应力退火5h;(二)渗氮工艺:将试样以及适量的NH
文档编号C23C8/02GK1329181SQ01113438
公开日2002年1月2日 申请日期2001年6月14日 优先权日2001年6月14日
发明者吴建生, 孙坚, 赵斌 申请人:上海交通大学