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本发明针对传统盐浴氮化工艺存在渗层薄、渗透速度慢、设备复杂等问题，提出一种含稀土元素的新型盐浴配方及处理方法。通过在尿素、碳酸钠等盐浴组分中添加2%氯化混合稀土，利用稀土的活化催化作用降低扩散激活能，使黑色金属表明产生致密ε相化合物层，明显提升抗蚀性、硬度及金相组织致密性，处理后零件尺寸变形控制在0.002-0.006mm，适用于汽车制动泵等核心部件的防锈处理。
本发明涉及一种用于钢铁零件和工具表面防锈蚀处理的方法，特别是一种利用稀土催渗盐浴抗蚀氮化的方法。
以往钢铁零件和工具表面的防锈蚀处理，一般都会采用普通盐浴抗蚀氮化，其方法是在普通盐浴配方中通入氨气。这种方法的设备复杂，投资大，处理后质量差，降低了工件表面的粗糙度，金相组织不致密，渗层薄，渗透速度慢等不足。
本发明的目的是提供一种新的盐浴配方及氮化的方法，使用本方法可对黑色金属零件和工具表面生成一层大于0.025mm厚耐腐蚀化合物。
本发明公开了一种新的盐浴配方即稀土催渗抗蚀氮化盐浴配方，及氮化的方法稀土催渗抗蚀氮化盐浴由尿素(NH2)2CO，碳酸钠(Na2CO3)，氯化钾(KCl)，氢氧化钾(KOH)及氯化混合稀土组成，它们的重量比为(NH2)2CO∶Na2CO3∶KCl∶KOH＝4∶3∶2∶1再加入2%的氯化混合稀土;用这种稀土催渗抗蚀盐浴对黑色金属零件或工具表面氮化的方法是先将需要氮化的零件或工具表面的油污清除干净，再用铁丝吊挂放入温度为540～580℃的稀土催渗抗蚀氮化盐浴器中，保温催渗2～3小时，然后捞出冷却清理洗涤干净，即算处理完毕。
本发明的优点1、这种盐浴配方中掺有氯化混合稀土，稀土在处理过程中起活化和催化作用，改善表层成分、组织架构及盐浴的性能，使扩散激活能ED减小，扩散速度增大;2、用这种盐浴处理过的零件或工具表面，生成一层ε相，金相组织致密，改造了零件表面的抗蚀性和润滑性，抗咬合性和疲劳性能，尺寸变形小一般只在0.002～0.006mm间。3、本发明的操作方法简单，方便可靠，生产所带来的成本低。
下面进一步介绍本发明的一个最佳实施例将盐浴溶液的最佳配比，按分子量为尿素∶碳酸钠＝60∶40，钾盐与钠盐的比为1∶1，然后加入2%的氯化混合稀土，再将配好的盐浴溶液放入坩锅盐浴炉内，加热至560℃，然后将EQ131汽车制动泵壳体(HT200)和活塞(45号钢)，表面的油污清理洗涤干净，用铁丝吊挂放在稀土催渗抗蚀氮化盐浴中，浸泡150分钟，然后捞出清理洗涤干净，就成了成品。经过这样处理后的表面，测定分析的情况是1、渗速比未加稀土催渗的盐浴提高10～13%。2、盐浴稳定性试验，连续试验100小时，温度540～560℃，每2小时一炉，每炉放入低碳钢试件半公斤，另放入不一样的材料的试样，每炉取盐浴化验一次，化验分析结果，在连续使用60小时后，氰酸盐还可达30%，即在60小时之内仍可使用。3、金相组织及渗层的测定在试样表面均能形成18～25μ的化合物层和0.4～0.7的扩散层(γ′+α)。4、硬度测量结果45号钢和HT200铸铁表面硬度分别为517.5HV，811～925HV。5、制动分泵壳体和分泵活塞经处理前后尺寸测量变形情况制动分泵壳体变形为0～+0.007分泵活塞变形仅为0～+0.005，均契合设计要求。6、对处理后的制动分泵在国产和进口制动液中进行模拟实验，在719、803、TCL等汽车制动液中浸泡八个月，均未见表面有锈蚀现象。7、经上述方法处理的EQ131、EQS6、EQS6/33轻型汽车和客车底盘的制动分泵装入试验样车，在89年元月保康山路试验2000公里，春节停车15天，又经海南1500公里道路试验，均未出现活塞卡死现象，经拆化验也未发现任何锈蚀现象。
1.一种用于黑色金属零件和工具表面抗蚀氮化处理的稀土催渗盐浴的配方，其特征是盐浴由尿素(NH2)2CO，碳酸钠(Na2CO3)，氯化钾(KCl)，氢氧化钾(KOH)及氯化混合稀土组成，它们的重量比为(NH2)2CO∶Na2CO3∶KCl∶KOH=4∶3∶2∶1，再加入2%的氯化混合稀土。
2.根据权利要求1所述的稀土催渗盐浴，其特征是尿素尿素(NH2)2CO，碳酸钠盐(Na2CO3)的最佳原子量之比为60∶40，钠盐Na2CO3与钾盐KCl的最佳重量比为1∶1。
3.一种利用权利要求1或2所述的稀土催渗盐浴进行抗蚀氮化的方法，其特征是将表面清理洗涤干净的钢铁零件或工具，放入540～580℃的稀土催渗盐浴中，浸泡2～3小时，捞出清理洗涤干净就成成品。
4.根据权利要求3所述的抗蚀氮化方法，其特征是稀土催渗盐浴的温度最好是560℃，零件或工具浸泡的时间最好为150分钟。
本发明公开了一种稀土催渗盐浴的配方及用这种盐浴对钢铁零件或工具表明上进行抗蚀氮化的方法。本配方加有稀土元素，能在氮化处理过程中起活化和催化的作用，改善表层的成分、组织架构及盐浴性能，减少扩散激活能，增大扩散速度。经此法处理的零件其表面生成一层致密抗蚀性强的ε相，提高了零件的抗蚀性能。汽车液压制动泵因易生锈卡死常造成重大车祸，用此法处理，经三年使用后检测未发现任何锈蚀现象。此法简单可靠，成本低，易于实现。
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研究领域 ◆ 超精密加工技术-数字控制机床加工误差的建模、测量与补偿，包含： 超精密主轴与圆度测量；超精密直线度测量；加工误差映射；纳米定位平台（快刀伺服轴）的研制；精密伺服控制；机床热误差测量、建模与补偿；不确定度理论 ◆ 激光多普勒速度-位移传感器技术及其应用 ◆ 伺服泵控液压系统的精密测控 ◆ 信