[发明专利]一种QPQ的盐浴处理方法

说明书

技术领域

本发明属于金属元件制造加工业技术领域，具体涉及一种QPQ的盐浴处理方法。

背景技术

QPQ(Quench-Polish-Quench,淬火-抛光-淬火)技术的实质是低温盐浴渗氮+盐浴氧化或低温盐浴氮碳共渗+盐浴氧化，它是一种金属零件表面改性技术，具有高抗蚀、高耐磨、微变形的优点。经QPQ技术处理的工件表面为Fe3O4氧化膜，其抗蚀性远高于镀铬、镀镍等表面防护技术的水平，中碳钢经QPQ处理后在很多领域可以代替不锈钢。同时，QPQ工艺可以代替发黑、磷化和镀镍等传统防腐蚀工艺。目前，QPQ技术所具有的高抗蚀性引起了有关行业，尤其是石油、化工等腐蚀问题较为严重的行业的极大关注。

目前公知的QPQ氮化盐由CO(NH₂)₂、Na₂CO₃、K₂CO₃、KOH组成，适用温度一般在520℃-600℃之间，超出该氮化温度区间就会出现为氮化效果极差或氮化盐不稳定，氮化后得到的化合物层深度普遍在20μm以下，如目前市场上在销售的某些氮化盐就是如此。

201110184878.1，名称为“一种用于不锈钢低温盐浴渗氮的氮化盐”的发明专利，公开了一种用于奥氏体不锈钢低温盐浴渗氮的氮化盐，按重量百分比由如下成分组成：KCNO1%~55%，NaCNO1%~55%，K₂CO₃5%~15%，Na₂CO₃3%~15%，Li₂CO₃3%~15%，NaCl5%~15%，KCl5%~15%，Na₂SO₄0.1%~2%。但是，该配方中CNO^-含量过高，对环境污染大，且不安全。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种QPQ的盐浴处理方法。采用新型氮化盐，不仅能在较低温度状态下保持一定的氮势，在较高的温度下稳定，可有效提高处理层的厚度，进一步提高工件的抗腐蚀性能。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种QPQ的盐浴处理方法，其特征在于：工艺步骤如下：

1）清洗

在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落，清洗振动频率范围在60～100kHz，功率密度设定在0.5-0.8W/C；

2）预热

在370-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热；

3）渗氮

将预热后的工件置于420-460℃的盐浴中，处理90-120min；

所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-50%、Na₂CO₃4-8%、K₂CO₃6-10%、Li₂CO₃5-10%、KCNO12-25%、NaCNO8-15%、NaCl5-8%；

4）氧化和抛光

将氧化后的工件用清水漂洗2次后采用机械抛光。

本发明所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-40%、Na₂CO₃4-5%、K₂CO₃6-8%、Li₂CO₃5-6%、KCNO12-20%、NaCNO8-10%、NaCl6-8%

本发明所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400～450L/h，使盐浴适度翻腾。

优选地，所述的盐要缓慢分批加入，一次性加入量过多会因反应剧烈而溢盐。

本发明所述的氧化是指在350-400℃，于氧化盐的作用下氧化10-20min，彻底分解工件从渗氮炉带出来的氰根，消除公害；同时在工件表面形成黑色氧化膜，增加防腐能力，对提高耐磨性也有一定好处。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的实质性内容作进一步详细的描述。

实施例1

一种QPQ的盐浴处理方法，工艺步骤如下：

1）清洗

在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落，清洗振动频率范围在60kHz，功率密度设定在0.5W/C；

2）预热

在370℃的温度下，在空气炉中对工件加热；

3）渗氮