[发明专利]一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺

权利要求书

1.一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：包括，

第一步，预热，将待处理的工件放入预热炉中，烘干工件表面水分，同时在表面形成氧化膜；

第二步，氮化，将预热工件放入氮化炉中，在氮化盐浴中在工件表面形成氮化层；

第三步，氧化，将氮化工件放入氧化炉中，在氧化盐浴中将带出的氮化盐进行分解，同时在表面形成氧化膜；

第四步，清洗，将氧化工件水冷清洗、晾干；

第五步，真空淬火，将工件放入真空淬火炉中加热保温，温度控制在700-900℃。

第六步，盐浴回火，将淬火后的工件放入氮化炉中，在氮化盐浴中重新在表面形成氮化层；

第七步，氧化，工件回火后放入氧化炉中，在氧化盐浴中将带出的氮化盐进行分解，同时再次在表面形成氧化膜；

第八步，清洗，氧化完成后，将工件表面盐液水冷清洗、晾干。

2.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第二步中，氰酸根分解活性氮原子，发生的反应过程如下，

4CNO→CO₃^2-+2CN^-+2[N]+CO

氮原子与工件反应过程如下，

2～3Fe+[N]→Fe_2～3N。

活性氮原子渗入工件表面，形成主要成分为Fe_2～3N的氮化层。

3.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第五步中，保温过程中发生的反应为：

Fe_2～3N→2～3Fe+[N]

2[N]+16Fe→Fe₁₆N₂

工件表面的氮化层分解，向内部进一步扩散，形成新的氮化物。

4.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第三步和第七步中，氧化过程中发生的反应为，

--2-

CN+NO₃→CO₃+N₂

2Fe+O₂→2FeO

4Fe+3O₂→2Fe₂O₃

FeO+Fe₂O₃→Fe₃O₄

形成的氧化膜为黑色的四氧化三铁层。

5.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第四步和第八步中，清洗是指将氧化完成后的工件，放置在温度为60-80℃、频率为50-80KHz的超声波清洗机中，超声清洗30-60min后，再将工件放置在常温清洗水槽中漂洗5-15min。

6.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第一步中预热过程在380～400℃±3℃保温30-60min。

7.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第二步中氮化盐浴过程在570～620℃±3℃保温120min。

8.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第三步和第七步中氧化盐浴过程在380～400℃±5℃保温15min。

9.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第六步中盐浴回火在450～500℃±3℃保温120～180min。

10.根据权利要求1所述的一种显著增长合金钢QPQ总渗层的热处理复合工艺，其特征在于：所述第五步中，工件为40Cr时淬火温度830±10℃，工件为42CrMo时淬火温度850±10℃。