專利名稱:滲硼用膠膜的制作方法
本發(fā)明屬于金屬表面化學(xué)熱處理，用于金屬工件表面滲硼。
滲硼是一種金屬表面化學(xué)熱處理方法，廣泛應(yīng)用于工模具、偶件等要求耐磨的工件。目前用于工業(yè)生產(chǎn)的滲硼方法有固體滲硼、液體鹽浴滲硼、膏劑滲硼等。膏劑滲硼是將滲硼所用的滲硼劑、催滲劑用粘接劑、水等調(diào)成膏狀涂在待處理金屬工件表面，烘干后加熱至滲硼溫度使工件表面形成硼化物層。例如蘇聯(lián)專利U.S.S.R.775147用15～40%的非結(jié)晶硼、15～17%的有機(jī)粘接劑、5～40%的NaF和3～5%的三乙醇胺調(diào)成膏劑進(jìn)行膏劑滲硼。
用膏劑法滲硼滲劑的消耗少，適合單件、小批量工件的滲硼處理，可以實現(xiàn)工件整體滲硼和局部滲硼，但是由于調(diào)制膏劑的操作較復(fù)雜，膏劑難以在工件表面涂抹均勻，常導(dǎo)致硼化物層生長速度不穩(wěn)定、厚度不均勻和相組成發(fā)生變化等情況。
本發(fā)明的目的是制成一種滲硼用膠膜，用這種膠膜滲硼時爐前工人操作簡便，硼化物層生長速度穩(wěn)定、厚度均勻，可獲得以Fe2B為主的硼化物，可以實現(xiàn)工件整體和局部滲硼。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，將滲硼所需的供硼劑、催滲劑與熱塑性樹脂、增塑劑等混煉壓延制成厚度均勻的軟質(zhì)薄膜，薄膜的一面涂膠粘劑制成膠膜。滲硼時將膠膜貼在金屬工件表面，加熱時熱塑性樹脂、增塑劑和膠粘劑等有機(jī)物先后裂解氣化，加熱至滲硼溫度保溫，附著在金屬工件表面的供硼劑、催滲劑起作用使工件表面形成以Fe2B為主的硼化物層。
本發(fā)明滲硼用膠膜的組成(重量%)如下供硼劑10～50;催滲劑8～15;熱塑性樹脂15～30;增塑劑15～35;穩(wěn)定劑0.3～5。其中供硼劑包括B4C、B2O3、Na2B4O7、無定形硼等，用B4C
無定形硼中的一種或兩種混合使用，或用B4C
無定形硼中的一種或兩種與B2O3、Na2B4O7配合使用;催滲劑包括Na2SiF6、CaF2、KBF4、NaF、AlF3、NH4Cl、MgF2等，其中的一種或幾種混合使用;熱塑性樹脂包括聚氯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂等;增塑劑包括鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯等，其中的一種或幾種混合使用;穩(wěn)定劑包括硬酯酸鋇、硬酯酸鉛、硬酯酸鎘、鋇皂、鎘皂等，其中的一種或幾種混合使用。其中各組分純度均不低于工業(yè)純，粒度不小于100目。
本發(fā)明滲硼用膠膜表面涂有機(jī)粘接劑以將膠膜粘貼在金屬工件表面，有機(jī)粘接劑包括文具膠水等。
本發(fā)明滲硼用膠膜的厚度為0.8～2.0毫米。
供硼劑、催滲劑各組分粒度小于100目時，壓制的薄膜粗糙、不均勻;供硼劑、催滲劑重量比例不合理時，難以形成連續(xù)、厚度均勻、以Fe2B為主的硼化物層;熱塑性樹脂的含量太多時，相對減少了供硼劑，會降低硼化物層的生長速度和使硼化物層不均勻，含量太少時，壓制的薄膜強(qiáng)度低、易撕裂;增塑劑的含量太少時薄膜的塑性低使用不方便，太多則相對地減少了供硼劑，降低了滲硼速度，且制出的薄膜難以與金屬膠接;穩(wěn)定劑含量太少則混煉制膜時熱塑性樹脂易分解。膠膜太薄時供硼劑不足，易造成硼化物層質(zhì)量不穩(wěn)定，太厚時滲劑浪費。
本發(fā)明滲硼用膠膜的供硼劑、催滲劑消耗少，爐前工人操作簡便，可以實現(xiàn)工件整體滲硼和局部滲硼，硼化物層生長速度、相組成穩(wěn)定，厚度均勻。
實施例1將供硼劑、催滲劑、熱塑性樹脂等組份按以下比例(重量%)混合B4C27;CaF212;Na2SiF412;KBF42;聚氯乙烯樹脂21;鄰苯二甲酸二辛酯25;硬酯酸鋇0.5;硬酯酸0.1;硬酯酸鉛0.5。其中B4C純度為工業(yè)純，CaF2、Na2SiF6、KBF4純度為化學(xué)純，粒度均大于100目?；旌暇鶆蚰蠛虾笥脽捤軝C(jī)混煉(混煉溫度為160℃、混煉時間為20分鐘)壓制成厚度為2毫米的軟薄膜，表面涂文具膠水制成膠膜。將制成的膠膜粘貼在潔凈的T8鋼試樣表面，裝罐用木炭、Al2O3等填充后密封，在箱式電爐中加熱至920℃保溫3小時和5小時，獲得以Fe2B為主的硼化物層，層厚分別為0.06毫米和0.10毫米。
實施例2將供硼劑、催滲劑、熱塑性樹脂等組份按以下比例(重量%)混合無定形硼48;MgF，10;聚氯乙烯樹脂20;鄰苯二甲酸二辛酯21;硬酯酸鋇0.5;硬酯酸鉛0.5。其中無定形硼和MgF2為化學(xué)純，粒度大于100目?；旌暇鶆蚰蠛虾笥脽捤軝C(jī)混煉(混煉溫度為160℃、混煉時間為20分鐘)壓制成厚度1.8毫米的軟薄膜，表面涂文具膠水制成膠膜。將制成的膠膜粘貼在潔凈的T8鋼試樣表面，裝罐用木炭、Al2O3等填充后密封，在箱式電爐中加熱至900℃保溫5小時，獲得以Fe2B為主的硼化物層，層厚為0.08毫米。實施例3將供硼劑、催滲劑、熱塑性樹脂等組份按以下比例(重量%)混合B4C12;B2O35;Na2SiF636;聚氯乙烯樹脂20;鄰苯二甲酸二辛酯23;硬酯酸鋇0.5;硬酯酸鉛0.5。其中B2O3、Na2SiF6、CaF2的純度為化學(xué)純，粒度大于100目。混合均勻捏合后用煉塑機(jī)混煉(混煉溫度為160℃、混煉時間為20分鐘)壓制成厚度2毫米的軟薄膜，表面涂文具膠水制成膠膜。將制成的膠膜粘貼在潔凈的T8鋼試樣表面，裝罐用木炭、Al2O3等填充后密封，在箱式電爐中加熱至940℃保溫4小時，可獲得以Fe2B為主的硼化物層，厚度為0.10毫米。
權(quán)利要求
1.一種金屬工件表面滲硼用膠膜，其特征在于膠膜的組成(重量%)為供硼劑10～50；催滲劑8～15；熱塑性樹脂15～30；增塑劑15～35∶穩(wěn)定劑0.3～5，將上述組份混煉壓延制成厚度均勻的軟質(zhì)薄膜，薄膜的一面涂膠粘劑，使用時粘貼在工件表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的膠膜，其特征是所述的供硼劑包括B4C、B2O3，Na2B4O7，無定形硼等，用B4C、無定形硼中的一種或兩種混合使用，或用B4C、無定形硼中的一種或兩種與B2O3、Na2B4O7配合使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的膠膜，其特征是所述的催滲劑包括Na2SiF6，CaF2，KBF4、NaF，AlF3、NH4Cl，MgF2等，其中的一種或幾種混合使用;
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的膠膜，其特征是所述的熱塑性樹脂包括聚氯乙烯樹脂和聚乙烯樹脂等;
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的膠膜，其特征在于所述的增塑劑包括鄰苯二甲酸二辛酯，鄰苯二甲酸二丁酯、磷酸三甲酚酯等，其中的一種或幾種混合使用;
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的膠膜，其特征在于所述的穩(wěn)定劑包括硬酯酸鋇、硬酯酸鉛、硬酯酸鎘、鋇皂、鎘皂等，其中的一種或幾種混合使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求
2-6所述的膠膜，其特征在于所述的各種化學(xué)組份純度不低于工業(yè)純，粒度不小于100目。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種金屬工件表面滲硼用膠膜，其組成(重量％)為供硼劑10～50；催滲劑8—15；熱塑性樹脂15～30；增塑劑15～35；穩(wěn)定劑0.3—5，將各種組分混煉壓延制成一面涂膠粘劑的軟質(zhì)膠膜，使用時粘貼在需要滲硼的工件表面上。
文檔編號C23C8/00GK86107815SQ86107815
公開日1988年5月18日 申請日期1986年11月5日
發(fā)明者張沂濱 申請人:山東省新材料研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan