اختراع فوق يك تركيب شيميايي به صورت زير معرفي ميكند: 1. CN: 2 تا 6 درصد 2. Cl 14 تا 22 درصد 3. CO32 5 تا 22 درصد 4. فلزات قليايي گروه اول و دوم: 40 تا 62 درصد 5. كربويون: 0 تا 3 درصد تركيب فوق(كه الزاما يوني نيست) درون يك بوته ذوب مي شود و به دماي خاصي رسانده مي شود.دماي ذوب بسته به جنس فولاد و شرايط فني قطعات ممكن است 780-950oC باشد ولي در بيشتر موارد دماي بهينه 930oC است. قطعه درون مذاب قرار داده مي شود و براي مدت زمان خاصي درون مذاب مي ماند. زمان نگهداري قطعه در مذاب نيز تابعي از شرايط فني و كاركرد قطعه است.قطعه را پس از خروج از مذاب بسته به شرايط درون يك محيط خنك كننده خاص سرد مي كنند و در نهايت عمليات برگشت(تمپرينگ) را بر آن انجام مي دهند. با انجام مراحل فوق، كربن اتمي به سطح فولاد نفوذ مي كند و درصد كربن موجود در سطح فولاد را افزايش مي دهد.اين عمليات به كمك رعايت يك سري موارد فني از جمله سرد كردن قطعه از دماي عمليات با روش مناسب ، باعث افزايش برخي از خواص مكانيكي قطعه از جمله سختي و مقاومت به سايش مي شود.

حمام هاي نمك خنك كننده و برگشت با نقطه ذوب 138درجه سانتيگراد

اختراع يك تركيب شيميايي به صورت زير معرفي مي كند: 1- Cl :35 تا 72 درصد 2- فلز قليايي دوره سوم جدول تناوبي:2 تا 10 درصد 3-فلز قليايي دوره چهارم جدول تناوبي: 14 تا 24 درصد 4-فلز قليايي دوره ششم جدول تناوبي: 13 تا 27 درصد تركيب فوق(كه الزاما يوني نيست) درون يك بوته ذوب مي شود. در اين حالت حلاليت كامل شده و مذابي بدست مي آيد كه براي عمليات حرارتي در 430-700oC مناسب است. ولي در بيشتر موارد دماي كار بالاي 500oC است.قطعه بسته به نوع عمليات حرارتي و شرايط فني قطعات درون مذاب با دماي مشخص قرار داده مي شود و براي مدت زمان خاصي درون مذاب ميماند.زمان نگهداري قطعه در مذاب نيز تابعي از شرايط فني و كاركرد قطعه است.گرماي ويژه تركيب در محدوده دماي 20-600 oC برابر با 2.2Cal/gr.oC است.نقطه ذوب نيز پس از ذوب اوليه حدود 430oC است. همچنين چگالي مذاب در دماي 600oC تقريبا برابر با 2.2 gr/cm3. اختراع داراي سياليت بالايي است و اذا چسبندگي نمك به قطعه كم است و لذا نمك خارج شده از حمام اندك است.اين امر هم از نظر محيط زست و هم از نظر كاهش مصرف نمك كه امري اقتصادي است،اهميت دارد. همچنين سيالت،انتقال حرارت را افزايش داده،باعث حداقل اتلاف انرژِ شده و كيفيت عمليات حرارتي را بهبود مي بخشد.اين اختراع در كاهش عيوب عمليات حرارتي بسيار موثر است و به يكنواختي خواص مكانيكي در قطعه كمك مي كند.

در اين اختراع بوسيله يك حمام آبي شامل يونهاي OH,NO3,NO2,Cr و ... و در دماي كاري حدود 105 تا 190 درجه سانتيگراد براي مدت زمان حدود 5 الي 30 دقيقه غوطه وري نمونه ها، عمليات سياهكاري بر روي قطعات فولاد ساده، زنگ نزن، چدنها و فولادهاي نيتروره شده انجام مي شود. با ايجاد لايه اكسيدي Fe3o4 مي توان سطوحي با زبري ميكرومتري بدست آورد. اين سطح متخلخل توانايي جذب روغن را در خود دارد و در شرايط روغني مي تواند جذب روغن را در خود دارد و در شرايط روغني مي تواند خواص سايشي و اصطحكاكي مناسبي را ايجاد كرد. علاوه بر اين اين لايه با توانايي جذب روغن در خود مي تواند در شرايط بدون رواغنكاري نيز به علت حضور روغن در زبري هاي سطحي خواص خود روغنكاري نيز از خود ارايه دهد. با ايجاد لايه اكسيدي بر روي قطعات نيتريد شده مقاومت به خوردگي اين قطعات به طور چشمگيري افزايش مي يابد. بطوري كه مقاومت به تست پاشش مه نمكي تحت استاندارد ASTMB-117 تا حدود 250 ساعت افزايش مي يابد. در اين حمامها با تغيير درصد OH مي توان زبري نهايي را كنترل كرد و اين موضوع براي قطعاتي كه ضخامت فيلم روغن در شرايط كاري آنها مهم مي باشد حائز اهميت است. با افزايش مقدار OH ميزان صافي و براقي سطح افزايش مي يابد. علاوه بر اين ميزان يون نيتريت در اختراع مورد بحث مي تواند كاملا حذف گردد. در سياهكاري هاي مرسوم يون نيتريت جزء اصلي حمام مي باشد. يون نيتريت سمي و آلوده كننده محيط زيست مي باشد.

اختراع يك ماده غيرآلي پايه سيليسي معرفي مي كند كه اگر به حمامهاي نمك خنثي نرمال اضافه شود، تغيير زيادي در تركيب شيميايي حمام ايجاد نمي كند ولي باعث بهبود خواص حمام مي شود. يعني حمام با حفظ خواص سابق، محيطي كاملاً خنثي مي شود. در يك حمام خنثي نرمال، كربن و نيتروژن آزاد وجود ندارد و با اضافه شدن اختراع نيز، كربن و نيتروژن آزاد اتمي كه بتواند به سطح فولاد نفوذ كند توليد نخواهد شد، لذا در حمامي كه در آن اضافه شونده اختراع استفاده شود، امكان نفوذ از حمام به سطح فولاد وجود ندارد. به كمك اختراع حمامهاي خنثي عاري از سيانور در دسترس خواهد بود. در حمامهاي خنثي نرمال احتمال دكربوره شدن زياد است. با افزودن اضافه شونده اختراع به حمام از هر گونه نفوذ كربن و نيتروژن از قطعه به حمام جلوگيري مي شود. مبناي تئوريك جلوگيري از دكربوره شدن به موارد ذيل وابسته است: 1- نفوذ براساس اختلاف غلظت ميان دو محيط مجاور ايجاد مي شود و نفوذ از ماده غليظ به سمت رقيق تا رسيدن به شيب غلظتي مناسب و ايجاد نوعي تعادل ادامه دارد. هر نوع نفوذ با قانون نفوذ فيگ بيان مي شود و اين اختراع باعث كاهش ضريب نفوذ شده و لذا ميزان نفوذ را كاهش مي دهد. بنابراين امكان دكربوره كه در حقيقت نفوذ از قطعه به حمام است كاهش مي يابد. 2- يكي از عواملي كه باعث دكربوره شدن مي شود ميزان غلظت اكسيژن محلول در حمام است. اكسيژن محلول در حمام به طرق مختلف وارد حمام مي شود و تمايل زيادي به احيا شدن دارد. از آنجايي كه مواد اكسيد شونده در محيط كم است، لذا كربني كه از فولاد به حمام نفوذ مي كند سريعاً اكسيد شده و غلظت كربن حمام بسيار كم مي شود و لذا شيب غلظتي بين مذاب و قطعه زياد شده در نهايت نفوذ افزايش مي يابد. با اضافه شدن اختراع به حمام جلوي دكربوره شدن گرفته مي شود. اختراع درشرايط محيط حمام نمك با دماي بالا اتميزه شده و كربن آزاد و سيليسيم اتمي توليد مي كند. كربن آزاد تمايل شديدي به اكسيد شدن دارد. محصول اين فرآيند، گازهاي اكسيد كربن خصوصا مونواكسيد كربن است كه از حمام خارج مي شوند. 3- سيليسيم اتمي نيز با اكسيژن محلول در مذاب تركيب شده و SiO2 توليد مي كند. اين تركيب يك تركيب رسوبي است كه در ته مذاب رسوب مي كند و لذا اكسيژن موجود را مصرف مي كند. اين تركيب نيز اكسيژن حمام را مصرف كرده و مانع مصرف كربن و در نهايت اختلاف پتانسيل كربن حمام و مذاب خواهد شد. 4- تركيب SiO2 توليد شده در حقيقت يك دير گداز با نقطه ذوب بالا است و در دماي كار حمام، تمايل به ذوب و يا حل شدن ندارد و لذا مي توان به كمك لجن گيري آن را از حمام خارج نمود. خاصيتي كه در اينجا نمود پيدا مي كند اين است كه SiO2 ميل شديدي به جذب ناخالصيها و مواد خارجي كه وارد محيط مذاب شده اند، دارد. پوسته ها، تراشه ها، گرد و غبار، زنگها و اكسيدها كه خود عوامل مهمي در ايجاد دكربوره شدن هستند، سريعا توسط ماده اخير جذب شده و كمپلكس سيليكات اكسيد فلزي بوجود مي آيد. در تركيب كمپلكس، اكسيد آهن و سيليس وجود دارد و اگر اكسيدهاي فلزي ديگري هم موجود باشد كمپلكس پيچيده ايجاد مي شود. كمپلكسهاي سيليكات اكسيد فلزي در حمام نمك خنثي نرمال تمايلي به انحلال و يا ذوب ندارند و پس از ته نشيني به راحتي مي توان آنها را از حمام خارج نمود. با اضافه شدن اختراع به يك حمام خنثي نرمال عمليات حرارتي نه تنها سياليت حمام كاهي نمي يابد، بلكه با خارج شدن ناخالصيها كيفيت آن بهبود مي يابد. اختراع داراي سياليت بالايي است و لذا چسبندگي نمك به قطعه كم است و لذا نمك خارج شده از حمام اندك است. اين امر هم از نظر محيط زيست و هم از نظر كاهش مصرف نمك كه امري اقتصادي است، اهميت دارد. همچنين سياليت، انتقال حرارت را افزايش داده، باعث حداقل اتلاف انرژي شده و كيفيت عمليات حرارتي را بهبود مي بخشد. اين اختراع در كاهش عيوب عمليات حرارتي بسيار موثر است و به يكنواختي خواص مكانيكي در قطعه كمك مي كند. نمكي كه پس از عمليات و حين خروج قطعات به قطعه مي چسبد، به علت سياليت بالا اندك است كه به كاهش زباله جامد شيميايي مي انجامد. ضمن اينكه اين زباله جامد است و خطرناك نيست.