[发明专利]一种适用于缸套的QPQ处理工艺

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，具体涉及一种适用于缸套的QPQ处理工艺。

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。

缸套是发动机的关键零件之一，随着发动机向高转速、大功率、轻量化的方向发展，轿车、微型车、摩托车等发动机上已广泛采用不锈钢材料的缸套。为提高钢质活缸套的耐磨性和使用寿命，需对其进行表面强化处理。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种适用于缸套的QPQ处理工艺。经过氮碳共渗和二次氧化，提高处理层的厚度，进一步提高工件的抗腐蚀性能。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于缸套的QPQ处理工艺，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；

2）预热

在280-320℃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550-600℃的盐浴中，处理90min；

4）氧化和抛光

在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；

5）二次氧化

在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。

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。

本发明所述的渗氮盐浴中含CNO^-的质量百分数为36-38%。

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℃，AB1盐浴中氧化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。

本发明所述的超声波清洗的振动频率范围在60～100kHz，功率密度设定在0.6-0.8W/C。

本发明的盐浴中CNO^-质量百分数为36-38%，盐浴中氮势的升高，使氮的渗入速度加快，渗层中氮浓度升高，耐磨性也相应提高。加之共渗后的工件作进一步氧化处理，即使渗层表面的化合物层全部磨掉，其扩散层仍然具有良好的抗磨能力。可有效提高处理层的厚度，进一步提高工件的抗腐蚀性能。

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

一种适用于缸套的QPQ处理工艺，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；

2）预热

在280℃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550℃的盐浴中，处理90min；

4）氧化和抛光

在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；

5）二次氧化

在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。

实施例2

一种适用于缸套的QPQ处理工艺，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；

2）预热

在320℃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600℃的盐浴中，处理90min；

4）氧化和抛光

在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；

5）二次氧化

在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。

所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400L/h。

实施例3

一种适用于缸套的QPQ处理工艺，工艺步骤如下：

1）清洗