[发明专利]适用于铸铁件表面的QPQ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，具体涉及一种适用于铸铁件表面的QPQ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。

铸铁件因其良好的耐磨、消震性能，在机械行业应用很广泛。铸件由于制造工艺的特殊性，铸件表面容易锈蚀，生锈后很难处理，如不引起重视，不但工件的防锈蚀能力较差，装饰性也不好，对此很多企业对铸件提出了较高的耐蚀性要求。但其防锈处理方法一般只有发黑(发蓝)、磷化或涂抹防锈油等工艺方法，防锈期都很短，严重影响使用功能。

发明内容

本发明提供了一种适用于铸铁件表面的QPQ盐浴处理方法。在常规QPQ盐浴处理工艺的基础上增加了一道机械抛光工序，可起到整平第一次盐浴处理反应层的作用，提高表面组织的均匀性，为提高第二道盐浴处理反应层的均匀性打下良好基础。经过第二次氮碳共渗，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：

适用于铸铁件表面的QPQ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，在100~150A/dm²的电流密度下电解清洗0.05-0.1s；

2）预热

在350-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；

3）氮碳共渗

将预热后的工件置于570℃的盐浴中，处理180min；

4）清洗

空气下冷却至小于150℃，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；

5）二次预热

在350-390℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；

6）二次氮碳共渗

将预热后的工件置于570℃的盐浴中，处理90min；

7）氧化和抛光

将氧化后的工件用清水漂洗，抛光。

氧化盐按质量计，配方组成为：Na₂CO₃30-40%、Na₂NO₃20-30%、NaSO₄20-30%、NaNO₂20-30%；

将氧化后的工件用热水漂洗，抛光。

优选地，所述的氧化盐按质量计，配方组成为：Na₂CO₃30-35%、Na₂NO₃25-30%、NaSO₄22-25%、NaNO₂20-23%。

所述的渗氮盐浴中含CNO^-的质量百分数为30-35%。

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340-360℃，于氧化盐的作用下氧化15min，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。

本发明所述的电解清洗的温度为70-90℃，极板间距为20mm。

本发明所述的热水温度为90℃。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的氧化盐具有很强的氧化性，能彻底地清除氮化盐浴中带出来的氰根，环保无毒，同时在工件表面形成一层至密的四氧化三铁氧化膜，进一步增加了工作的耐蚀性和耐磨性。

2、本发明工艺在常规QPQ盐浴处理工艺的基础上增加了一道机械抛光工序，可起到整平第一次盐浴处理反应层的作用，提高表面组织的均匀性，为提高第二道盐浴处理反应层的均匀性打下良好基础。经过第二次氮碳共渗，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