一种铸铁件表面的qpq处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属元件制造加工业技术领域，具体涉及一种铸铁件表面的QPQ处理工艺。
【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]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】
[0004]本发明提供了一种铸铁件表面的QPQ处理工艺。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。
[0005]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，在100?150 A/dm2的电流密度下电解清洗0.05-0.1s；
2)预热
在350-390°C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°C的盐浴中，处理180min;
4)清洗
空气下冷却至小于150°C，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；
5)二次预热
在350-390°C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°C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。
[0006]本发明所述水基清洗剂的组成配比如下:
表面活性剂AES1.5-2.0 g/1
表面活性剂NP-7 2.0-2.5 g/1 表面活性剂NP-10 2.2-2.6 g/1 助洗剂0.2-0.3 g/1
复合缓蚀剂0.5-0.8 g/1
溶剂为水；
优选地，所述的助洗剂为三聚磷酸钠、4A沸石和碳酸钠中的一种或者两种以上的组合。
[0007]优选地，所述的复合缓蚀剂为聚醚和咪唑啉复配。
[0008]进一步优选地，所述聚醚和咪唑啉的复配质量比例为1:1。
[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]本发明所述的渗氮盐浴中含CN0—的质量百分数为30-40%。
[0011]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。
[0012]本发明所述的氧化是指在380_420°C，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。
[0013]本发明所述的电解清洗的温度为70_90°C，极板间距为20mm。
[0014]本发明的有益效果在于:
1、本发明的新型水基清洗剂的清洗能力强，常温条件下渣油脱脂率可达99.5%以上;属于低泡型清洗剂，起泡高达< 5mm；防锈性能良好。
[0015]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】
[0016]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。
[0017]实施例1
一种铸铁件表面的QPQ处理工艺，工艺步骤如下:
1)清洗
在水基清洗剂的作用下，以100A/dm2的电流密度电解清洗0.05s;
2)预热
在350°C的温度下，在空气炉中对工件加热60min;
3)氮碳共渗
将预热后的工件置于570°C的盐浴中，处理180min;
4)清洗
空气下冷却至小于150°C，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；5)二次预热在350°C的温度下，在空气炉中对工件加热60min;
6)二次氮碳共渗将预热后的工件置于570°C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；
实施例2
一种铸铁件表面的QPQ处理工艺，工艺步骤如下:
1)清洗在水基清洗剂的作用下，以150 A/dm2的电流密度电解清洗0.1s；
2)预热在390°C的温度下，在空气炉中对工件加热30min;
3)氮碳共渗将预热后的工件置于570°C的盐浴中，处理180min;
4)清洗空气下冷却至小于150°C，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；
5)二次预热在390°C的温度下，在空气炉中对工件加热60min;
6)二次氮碳共渗将预热后的工件置于570°C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；
实施例3
一种铸铁件表面的QPQ处理工艺，工艺步骤如下:
1)清洗在水基清洗剂的作用下，以120A/dm2的电流密度电解清洗0.06s;
2)预热在360°C的温度下，在空气炉中对工件加热40min;
3)氮碳共渗将预热后的工件置于570°C的盐浴中，处理180min;
4)清洗空气下冷却至小于150°C，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；
5)二次预热在360°C的温度下，在空气炉中对工件加热35min;
6)二次氮碳共渗将预热后的工件置于570°C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；
实施例4 一种铸铁件表面的QPQ处理工艺，工艺步骤如下:
1)清洗
在水基清洗剂的作用下，以130A/dm2的电流密度电解清洗0.07s;
2)预热
在370°C的温度下，在空气炉中对工件加热50min;
3)氮碳共渗
将预热后的工件置于570°C的盐浴中，处理180min;
4)清洗
空气下冷却至小于150°C，热水清洗残盐，清水漂洗，抛光；
5)二次预热
在360°C的温度下，在空气炉中对工件加热50min;
6)二次氮碳共渗
将预热后的工件置于570°C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；
实施例5
一种铸铁件表面的QPQ处理工艺，工艺步骤如下:
1)清洗
在水基清洗剂的作用下，以1