[发明专利]一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺

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，具体涉及一种铸铁件表面的QPQ氮化 共渗防腐新工艺。

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。

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。

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，本发明提供了一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工 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。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种铸铁件表面的QPQ氮化共渗防腐新工艺，其特征在于：工艺步骤如下：

1）清洗

在水基清洗剂的作用下，以100~150A/dm²的电流密度电解清洗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420-460℃的盐浴中，处理150-180min；

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420-460℃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；

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%、Na₂S4-8%、K₂S6-10%、LiOH2-5%。