一种qpq氮化共渗的氮化盐及其应用方法
【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氮化共渗的氮化盐及其应用方法。
【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氮化共渗的氮化盐及其应用方法。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氮化共渗的氮化盐，其特征在于:按质量计，配方组成为:尿素30-50%、Na2⑶3
4-8%、K2⑶3 6-10%、Li2⑶3 5-10%、KCN0 12-25%^NaCNO 8_15%、NaCl 5-8%^Na2S 4-8%^K2S
6-10%、Li0H 2-5%o
[0007]优选地，按质量计，配方组成为:尿素30_40%、Na2C034-5%,K2C03 6-7%,Li2C03 8-10%、KCN0 15-20%^NaCNO 8_10%、NaCl 5-6%^Na2S 4-5%^K2S 6_8%、Li0H 2-3%；
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?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)渗氮采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于400-450°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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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】
[0011]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。
[0012]实施例1
一种QPQ氮化共渗的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素30%、Na2C03 4%、K2C03 6%、L12CO3 5%、KCN0 12%、NaCN0 8%、NaCl 5%、Na2S 4%、K2S 6%、Li0H 2%。
[0013]实施例2
一种QPQ氮化共渗的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素30%、Na2C03 4%、K2C03 6%、L12CO3 8%、KCN0 15%、NaCN0 8%、NaCl 5%、Na2S 4%、K2S 6%、Li0H 2%；
实施例3
一种QPQ氮化共渗的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素50%、Na2C03 8%、K2C03 10%、Li2C0310%、KCN0 25%、NaCN0 15%、NaCl 8%、Na2S 8%、K2S 10%、Li0H 5%。
[0014]实施例4
一种QPQ氮化共渗的氮化盐，按质量计，配方组成为:尿素35%、Na2C03 4.5%、K2C03 6.5%、L12CO3 9%、KCN0 16%、NaCN0 9%、NaCl 5.5%、Na2S 4.5%、K2S 7%、Li0H 2.5%；
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，在此基础上:
所述QPQ氮化共渗的氮化盐的应用方法，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
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于400-450°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。
[0015]实施例6
本实施例与实施例2基本相同，在此基础上:
所述QPQ氮化共渗的氮化盐的应用方法，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
采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于400°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。
[0016]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400L/h。
[0017]实施例7
本实施例与实施例3基本相同，在此基础上:
所述QPQ氮化共渗的氮化盐的应用方法，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
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。
[0018]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为450L/h。
[0019]所述的盐要缓慢分批加入。
[0020]实施例8
本实施例与实施例3基本相同，在此基础上:
所述QPQ氮化共渗的氮化盐的应用方法，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355°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410°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。
[0021]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400L/h。
[0022]所述的盐要缓慢分批加入。
[0〇23]所述的氧化是指在350°C，于氧化盐的作用下氧化20min。
[0024]实施例9
本实施例与实施例4基本相同，在此基础上:
所述QPQ氮化共渗的氮化盐的应用方法，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
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。
[0025]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为420L/h。
[0026]所述的盐要缓慢分批加入。
[0027]所述的氧化是指在400°C，于氧化盐的作用下氧化lOmin。
[0028]实施例10
本实施例与实施例4基本相同，在此基础上:
所述QPQ氮化共渗的氮化盐的应用方法，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90 kHz，功率密度设定在0.65W/C;
2)预热
在365°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440°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。
[0029]所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为430L/h。
[0030]所述的盐要缓慢分批加入。
[0〇31 ]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氮化共渗的氮化盐，其特征在于:按质量计，配方组成为:尿素30-50%、Na2C03 4-8%、K2C03 6_10%、Li2⑶3 5_10%、KCN0 12-25%^NaCNO 8_15%、NaCl 5_8%、Na2S 4-8%、K2S 6-10%、Li0H 2-5%02.根据权利要求1所述的一种QPQ氮化共渗的氮化盐，其特征在于: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%、NaCl5-6%、Na2S 4-5%、K2S 6_8%、L1H 2-3%03.根据权利要求1所述的一种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?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 采用所述的氮化盐，将预热后的工件置于400-450°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。4.根据权利要求3所述的一种QPQ氮化共渗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氮化共渗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氮化共渗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氮化共渗的氮化盐及其应用方法。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%、Na2S？4-8%、K2S？6-10%、LiOH？2-5%。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】CN105483607
【申请号】CN201510978115
【发明人】唐刚全, 张丰琼
【申请人】四川全丰新材料科技有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月23日