碳氮共渗剂在热处理工艺中的应用及供应情况

和渗碳剂一样也分固体、液体、气体和膏剂等多种。

（1）固体碳氮共渗剂 在固体渗碳剂中添加尿素、甲酰胺、三乙醇胺或黄血盐，在840～860℃可实现钢件的碳氮共渗。和渗碳相比，碳氮共渗温度低，渗速快，工件共渗淬火回火后，表面接触疲劳抗力大。固体碳氮共渗在单件小批量生产和缺乏专用设备时发挥作用。固体碳氮共渗剂在热处理工艺材料厂和商店有供应。

（2）盐浴碳氮共渗和氮碳共渗剂 盐浴碳氮共渗也叫液体氰化。过去多用氰盐，在900℃以上是渗碳，在840～860℃可得到碳氮共渗效果。由于氰盐剧毒，很多人曾申请过专利试图取代氰盐，效果均不理想。目前盐浴碳氮共渗已很少采用。

在钢的铁素体状态（<590℃）的盐浴氮碳共渗俗称“软氮化”。这是1980年时Degussa公司开发的使用氰盐，但往盐浴通氧使CN-氧化成CNO-的渗氮方法，由于工艺周期短，工件抗疲劳和耐磨性的明显增加而广泛应用。1964年机械科学研究院、浙江大学和上海热处理厂又开发出用尿素加碳酸盐反应生成氰酸盐的无毒原料盐浴，但反应分解产物中仍有大量CN^-。

近代出现许多低氰的氮碳共渗盐浴。往含氰盐浴中加入亚硫酸盐，按Na₂SO₃+3NaCN——→Na₂S+3NaCNO反应，使氰酸盐（无毒）保持稳定，使盐浴中的CN-从20%～30%（质量分数）降到2%～3%（质量分数）。往盐浴中加入锂盐也会获得相同效果。往含氰盐浴中加入有机聚合物mellone也会提高CNO-，使盐浴再生。

法国HEF公司的Sul-sulf，美国Kollene公司的No-Cy，QPQ和我国的LT盐浴（武汉材保所、山东安丘市热处理材料厂、安丘市亚星热处理材料厂）都属此类。LT盐浴有商品供应。(www.xing528.com)

在这些盐浴中，即使CN-能降到2%～3%（质量分数）程度，其废盐和废水的处理仍需十分当心，废水经无害化处理达到规定标准才可排放。

（3）气体碳氮共渗剂和氮碳共渗用剂 气体碳氮共渗剂是吸热式气氛加氨，氮碳共渗剂是吸热式或放热式气氛加氨，也可以用CO₂+NH₃（AICHELIN公司的NITROC法）。瓶装氨、CO₂和液氨都有市售商品，液氨需经蒸发脱水才可使用。

用含碳、氮元素的有机液体滴入炉内裂解法和甲醇+氨炉内裂解法也可以施行碳氮共渗和氮碳共渗。往炉中滴入三乙醇胺、甲酰胺和投放固体尿素都可以对钢进行碳氮和氮碳共渗。把尿素压成一定尺寸的球，定时定量往炉内投放，用起来很方便。

（4）碳氮共渗膏剂A.H.明凯维奇在《钢和合金的化学热处理》一书中介绍了两种碳氮共渗膏剂成分（质量分数）：①60%黄血盐，30%木炭粉，10%BaCO₃；②20%黄血盐，70%木炭粉，10%Ba_- CO₃。都用水解的硅酸乙酯（ethyl silicate）作粘合剂。在工件表面涂0.5mm，用第一种膏剂在高频加热到1150℃，保持15～20s（连加热共35～40s）可得到0.08mm渗层；用第二种膏剂在同样加热条件下可获得0.16mm渗层，淬火后的硬度800～1000HV。