一种qpq的氮化盐及其应用工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]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的氮化盐及其应用工艺。
【背景技术】
[0002]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Fe304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。
[0003]目前公知的QPQ氮化盐由C0(NH2)2、Na2C03、K2C03、K0H组成，适用温度一般在520°C_600°C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20μπι以下，如目前市场上在销售的某些氮化盐就是如此。
[0004]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:KCN01%~55%，NaCN01%~55%，K2C035%~15%，Na2C033%~15% ,Li2C033%~15%，NaCl 5%?15%，KC15%~15%,Na2S040.1%?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】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种QPQ的氮化盐及其应用工艺。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。
[0006]为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案:
一种QPQ的氮化盐，其特征在于:按质量计，配方组成为:尿素30-50%、Na2C03 4-8%,K2CO3 6-10%、Li2C03 5-10%、KCN0 12_25%、NaCN0 8_15%、NaCl 5-8%0
[0007]优选地，按质量计，配方组成为:尿素30-40%、Na2C034-6%,K2C03 6-8%,Li2C03 8-10%、KCN0 20-25%、NaCN0 8_10%、NaCl 6-8%0
[0008]本发明所述的QPQ氮化共渗的氮化盐的应用方法，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?100 kHz，功率密度设定在0.5-0.8W/C;
2)预热
在370-390°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于420-460°C的盐浴中，处理90-120min; 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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]本发明所述的氧化是指在350-400°C，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】
[0012]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。
[0013]实施例1
一种QPQ的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素30%、Na2C03 4%、K2C03 6%、Li2C03 5%、KCNO 12%、NaCN0 8%、NaCl 5%。
[0014]实施例2
一种QPQ的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素50%、Na2C03 8%、K2C03 10%、Li2C03 10%、KCNO 25%、NaCN0 15%、NaCl 8%。
[0015]实施例3
一种QPQ的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素30%、Na2C03 4%、K2C03 6%、Li2C03 8%、KCNO 20%、NaCN0 8%、NaCl 6%。
[0016]实施例4
一种QPQ的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素40%、Na2C03 6%、K2C03 8%、Li2C03 10%、KCNO 25%、NaCN0 10%、NaCl 8%。
[0017]实施例5
一种QPQ的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素尿素36%、Na2C03 5%、K2C03 7%、Li2C039%、KCN0 22%、NaCN0 9%、NaCl 7%。
[0018]实施例6
本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上:
所述的QPQ氮化盐的应用方法，工艺步骤如下:
5)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 kHz，功率密度设定在0.5W/C;
2)预热
在370°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于420°C的盐浴中，处理90min;
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。
[0019]实施例7 本实施例的实施方式与实施例2基本相同，在此基础上:
所述的QPQ氮化盐的应用方法，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100 kHz，功率密度设定在0.8W/C;
2)预热
在390°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于460°C的盐浴中，处理120min;
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。
[0020]实施例8
本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上:
所述的QPQ氮化盐的应用方法，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70kHz，功率密度设定在0.6W/C;
2)预热
在375°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于430°C的盐浴中，处理lOOmin;
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。
[0021]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400L/h。
[0022]实施例9
本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上:
所述的QPQ氮化盐的应用方法，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80kHz，功率密度设定在0.7W/C;
2)预热
在380°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于430°C的盐浴中，处理llOmin;
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。
[0023]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为450L/h。
[0024]所述的盐要缓慢分批加入。
[0025]实施例10 本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上:
所述的QPQ氮化盐的应用方法，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90kHz，功率密度设定在0.7W/C;
2)预热
在380°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于430°C的盐浴中，处理lOOmin;
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。
[0026]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为420L/h。
[0027]所述的盐要缓慢分批加入。
[0028]实施例11
本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上:
所述的QPQ氮化盐的应用方法，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85 kHz，功率密度设定在0.55W/C;
2)预热
在385°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于450°C的盐浴中，处理105min;
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。
[0029]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为440L/h。
[0030]所述的盐要缓慢分批加入。
[0031 ]所述的氧化是指在350°C，于氧化盐的作用下氧化20min。
[0032]实施例12
本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上:
所述的QPQ氮化盐的应用方法，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65 kHz，功率密度设定在0.6W/C;
2)预热
在375°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于430°C的盐浴中，处理95min;
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。
[0033]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为425L/h。
[0034]所述的盐要缓慢分批加入。
[0035]所述的氧化是指在400°C，于氧化盐的作用下氧化lOmin。
[0036]实施例13
本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上:
所述的QPQ氮化盐的应用方法，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75kHz，功率密度设定在0.7W/C;
2)预热
在375°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于425°C的盐浴中，处理90min;
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。
[0037]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为435L/h。
[0038]所述的盐要缓慢分批加入。
[0039]所述的氧化是指在360°C，于氧化盐的作用下氧化15min。
【主权项】
1.一种QPQ的氮化盐，其特征在于:按质量计，配方组成为:尿素30-50%、Na2C03 4-8%,K2CO3 6-10%、Li2C03 5-10%、KCN0 12_25%、NaCN0 8_15%、NaCl 5-8%02.根据权利要求1所述的一种QPQ的氮化盐，其特征在于:按质量计，配方组成为:尿素30-40%、Na2C03 4-6%、K2C03 6-8%、Li2C03 8_10%、KCN0 20_25%、NaCN0 8_10%、NaCl 6-8%03.根据权利要求1所述的一种QPQ的氮化盐的应用方法，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?100 kHz，功率密度设定在0.5-0.8W/C; 2)预热 在370-390°C的温度下，在空气炉中对工件加热； 3)渗氮 采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于420-460°C的盐浴中，处理90-120min; 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。4.根据权利要求3所述的一种QPQ的氮化盐的应用方法，其特征在于:所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400?450L/h。5.根据权利要求3所述的一种QPQ的氮化盐的应用方法，其特征在于:所述的盐要缓慢分批加入。6.根据权利要求3所述的一种QPQ的氮化盐的应用方法，其特征在于:所述的氧化是指在350-400°C，于氧化盐的作用下氧化10-20min。
【专利摘要】本发明提供了一种QPQ的氮化盐及其应用方法。该氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-50%、Na2CO3？4-8%、K2CO3？6-10%、Li2CO3？5-10%、KCNO？12-25%、NaCNO？8-15%、NaCl？5-8%。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。
【IPC分类】C23C8/58, C23C8/48
【公开号】CN105441864
【申请号】CN201510869140
【发明人】张一帆
【申请人】成都锦汇科技有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月2日