[科普中国]-盐浴渗铌

盐浴渗铌是在中高碳钢或合金钢表面，被覆硬度为2800—3200HV的铌碳化物层，以提高模具的耐磨性和抗咬合性能。

设备及渗剂硼砂盐浴渗铌可在坩埚电阻炉中进行。坩埚可用2mm厚的1Cr18Ni9Ti板焊成。盐浴渗铌剂的成分为约95%的无水硼砂加约4%铌粉（>98%Nb）和约1%的铝粉。渗铌时先将无水硼砂熔化，然后加入干燥的铌粉，在900—1000℃下加入铝粉后，即可将模具放人盐浴内进行渗铌1。

特点（1）渗铌层的组织

GCr15、Cr12MoV、W18Cr4V、3Cr2W8V、20、45和20Cr钢等材料渗铌后，可得到一层铌含量为80%的金黄色的铌碳化物层，渗层的组织为NbC。

（2）渗铌层的硬度

渗铌层有极高的硬度，可以刻划玻璃。不同基体材料渗铌层的显微硬度是：GCr15为2900—3500HV，45钢为2100—2600HV， Cr12MoV钢为3200—3500HV。

（3）渗铌层的性能

模具钢经盐浴渗铌后，比渗硼和气相沉积碳化钛有更好的抗磨损、抗咬合，耐氧化和抗热疲劳等性能。 ·

（4）渗铌工艺的的优点

渗铌工艺具有设备和工艺简单，渗层性能优异，渗铌层与基体间结合牢固，不易剥落等优点1。

工艺要点（1）模具表面应有低的粗糙度，以免渗铌层深度的不均匀和引起剥落。

（2）盐浴重复使用时，每次在使用前要加入1%一2%盐浴重的铝粉。

（3）渗铌的温度，一般以900—1050℃为宜。低于800℃时，硼砂粘稠，渗速太慢；高于1100℃时，坩埚寿命低，模具的晶粒组织易粗大，影响模具基体的强韧性。

（4）在900—1050℃进行盐浴渗铌时，根据不同的材料和渗层厚度的要求，保温时间以选在4—10h为宜。GCr15钢在900℃进行6h的渗铌后，渗层的厚度可达24μm，W18Cr4V钢的渗铌层厚度仅为5μm1。

应用范围渗铌工艺可用于冲模、弯曲模、成形模、拔管模、热锻模和粉末冶金成型模等模具，可使模具的寿命提高几倍至几十倍1。

本词条内容贡献者为:

张尉 - 副教授 - 西南大学