一种qpq氮化共渗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QPQ氮化共渗处理工艺。
【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]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氮化共渗处理工艺。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，进一步提尚工件的抗腐蚀性能。
[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氮化共渗处理工艺，其特征在于:工艺步骤如下:
1)清洗
在水基清洗剂的作用下，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?120 kHz，功率密度设定在0.5-0.8W/C;
2)预热
在350-370°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
将预热后的工件置于400-450°C的盐浴中，处理120min;
所述的氮化盐按质量计，配方组成为:尿素30-50%、Na2C03 4-8%,K2C03 6-10%,Li2C035-10%、KCN0 12-25%、NaCN0 8_15%、NaCl 5-8%^Na2S 4-8%^K2S 6_10%、Li0H 2-5%；
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。
[0007]本发明所述的氮化盐按质量计，配方组成为:尿素30_40%、Na2C03 4-5%,K2C03 6-7%、Li2C03 8-10%、KCN0 15_20%、NaCN0 8_10%、NaCl 5_6%、Na2S 4_5%、K2S 6-8%^L1H 2-3%；
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。
[0008]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。
[0009]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】
[0010]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。
[0011]实施例1
一种QPQ氮化共渗处理工艺，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60kHz，功率密度设定在0.5W/C ；
2)预热
在350°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
将预热后的工件置于400°C的盐浴中，处理120min;
所述的氮化盐按质量计，配方组成为:尿素30%、Na2C03 4%、K2C03 6%、Li2C03 5%、KCN012%、NaCN0 8%、NaCl 5%、Na2S 4%、K2S 6%、Li0H 2%；
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。
[0012]实施例2
一种QPQ氮化共渗处理工艺，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120 kHz，功率密度设定在0.8W/C;
2)预热
在370°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
将预热后的工件置于450°C的盐浴中，处理120min;
所述的氮化盐按质量计，配方组成为:尿素50%、Na2C03 8%、K2C03 10%、Li2C03 10%、KCN025%、NaCN0 15%、NaCl 8%、Na2S 8%、K2S 10%、Li0H 5%；
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。
[0013]实施例3
一种QPQ氮化共渗处理工艺，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70 kHz，功率密度设定在0.6W/C;
2)预热
在355°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
将预热后的工件置于410°C的盐浴中，处理120min;
所述的氮化盐按质量计，配方组成为:尿素32%、Na2C03 4%、K2C03 6.5%、Li2C03 8.5%、KCNO 15%、NaCN0 8%、NaCl 5.5%、Na2S 4.5%、K2S 6.5%、L1H 2.5%；
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。
[0014]实施例4
一种QPQ氮化共渗处理工艺，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80 kHz，功率密度设定在0.7W/C;
2)预热
在360°C的温度下，在空气炉中对工件加热；
3)渗氮
将预热后的工件置于420°C的盐浴中，处理120min;
所述的氮化盐按质量计，配方组成为:尿素40%、Na2C03 5%、K2C03 7%、Li2C03 10%,KCNO20%、NaCN0 10%、NaCl 6%、Na2S 5%、K2S 8%、Li0H 3%；
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