活性氮化盐浴的配比与原理解析

1）氰盐氧化成氰酸盐。

2NaCN+O₂=2NaCNO （1）

2）氰酸盐继续氧化，产生碳酸钠、原子氮和一氧化碳。

2NaCNO+O₂=Na₂CO₃+2N+CO （2）

3）氰酸盐的分解：

4NaCNO=2NaCN+Na₂CO₃+CO+2N （3）

2CO=CO₂+C

这些反应所生成的氮和碳极易与铁和其他元素结合成氮化物和碳化物，并进一步向钢件基体内部扩散，形成富氮的固熔体，即所谓“扩散层”。在相同的温度下，氮和碳在钢中的溶解度有显著不同。在铁和氮共折线（591℃）以下的温度里，氮的溶解度超过碳的10倍。而且，氮在铁素体中的扩散速度亦大大超过碳的扩散速度，所以在实际氮化的温度（570℃）下，氮向钢内部扩散是主要的，而碳只是以碳化物形式存在于化合物层中。(www.xing528.com)

一般的氮化盐浴是用剧毒的氰化盐和氰酸盐配合而成，原料有毒，价格较贵。有人[3，4]曾利用尿素和碳酸盐反应生成氰酸盐的方法来进行活性氮化，例如尿素和碳酸钾（或碳酸钠）反应，就能得到高浓度的氰酸钾，其反应如下：

2（NH₂）2CO+K₂CO₃=2KCNO+2NH₃+CO₂+H₂O （4）

产生的氨、二氧化碳和水分随加热过程成为气体逸出，剩下的是高纯度的KCNO，氰酸盐的进一步氧化和分解就能产生活性氮，达到氮化的目的。

上海热处理厂采用尿素、碳酸钠、碳酸钾配制成活性氮化盐浴^[1，2]，其最好的配比是

（NH₂）2CO∶Na₂CO₃∶K₂CO₃=6∶3∶1

我们在自己的氮化工作中采用了上海热处理厂这个氮化盐浴的配比。实践证明，这种配比的氮化盐浴氮化效果是比较好的。