CN102304691A - Qpq低温盐浴渗氮复合新处理工艺 - Google Patents

Abstract

QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工艺，它涉及一种金属表面强化技术处理工艺。它的处理工艺为：清洗-第一次预热--加热-第二次预热--渗氮--冷却和氧化；本发明具有催渗效果，并能改善其性能，满足模具钢盐浴氮化的技术要求，不但能缩短氮化时间，而且能进一步改善氮化工件的表面性能，从而降低能耗，提高效率和效益，能够提高金属表面的硬度，耐磨性和耐腐蚀性有显著的效果，应用到模具行业中，能大大提高生产效率，提高产品质量，缩短生产周期，减少生产成本，增加社会效益。

Description

QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工艺

技术领域：

本发明涉及一种金属表面强化技术处理工艺，具体涉及一种QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工。

背景技术：

模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果，这也正是表面处理技术得到迅速发展的原因。

模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。虽然旨在提高模具表面性能新的处理技术不断涌现，但在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。

渗氮工艺有气体渗氮、离子渗氮、液体渗氮等方式，每一种渗氮方式中，都有若干种渗氮技术，可以适应不同钢种不同工件的要求。由于渗氮技术可形成优良性能的表面，并且渗氮工艺与模具钢的淬火工艺有良好的协调性，同时渗氮温度低，渗氮后不需激烈冷却，模具的变形极小，因此模具的表面强化是采用渗氮技术较早，也是应用最广泛的。模具渗氮的目的，主要是为了提高模具的整体强韧性，即模具的工作表面具有高的强度和耐磨性，由此引入的技术思路是，用较低级的材料，即通过渗碳淬火来代替较高级别的材料，从而降低制造成本。

在目前常用的各种金属表面强化技术中，QPQ低温盐浴渗氮技术是一种有效的金属表面改性强化热处理新工艺，用该工艺对H13钢进行处理不需喷涂任何防护材料，且工艺简单、成本低廉、节能、工作环境清洁、外形美观等特点。它做到了原料无毒不污染环境，同时使金属表面的耐磨性、抗蚀性以及硬度都有更大幅度的提高。在QPQ低温盐浴渗氮技术的基础上，又加入适当比例的稀土，配置成一定浓度的稀土盐进行实验，使QPQ低温盐浴渗氮成本、实验结果等方面都更加完善。模具的表面处理技术。

发明内容：

本发明的目的是提供QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工艺，它具有催渗效果，并能改善其性能，满足模具钢盐浴氮化的技术要求，不但能缩短氮化时间，而且能进一步改善氮化工件的表面性能，从而降低能耗，提高效率和效益，能够提高金属表面的硬度，耐磨性和耐腐蚀性有显著的效果，应用到模具行业中，能大大提高生产效率，提高产品质量，缩短生产周期，减少生产成本，增加社会效益。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它的处理工艺为：清洗-第一次预热--加热-第二次预热--渗氮--冷却和氧化。

所述的清洗是把待氮化的工件用棉棒先擦拭干净，再用无水酒精擦洗干净待氮化的工件表面残余的油污和沾在工件表面的棉屑。作用：除去待氮化的工件表面油污和氧化皮等杂物。混合-每在现成的基盐中加入比例分别为一定比例的稀土元素。在可以精确到小数点后面五位的电子天平上称取一定量的基盐和稀土元素并混合均匀。

所述的第一次预热是将坩埚放入井式加热炉中预热，预热温度为400℃左右，时间为15～20min

所述的加热是将已经配好的基盐放入到已经预热好的坩埚中进行加热，加热温度为580℃左右，加热时间为30min左右。加热之后，基盐会进行分解，分解出氮化过程中需要的氮原子。所以实验室中会充满刺鼻的氨气味，待氨气味道完全消失之后即基盐已经完全熔化。

所述的第二次预热是把已经清洗的工件做好标记，以待辨别。吊入预热炉预热，预热温度约400℃，预热时间30min左右，预热后工件表面呈草黄色。作用：烘干试块表面水份，使冷工件升温后再入氮化炉以防带水工件入氮化炉后引起盐浴喷溅和止冷工件入炉后氮化炉温度下降太多，同时预热工件形成的氧化膜有助于加快氮化速度，但预热时间过长会降低氮化质量，增加淤渣形成。

所述的渗氮是将预热好的工件入预先升温至570℃的盐浴中，作用：稀土的催渗作用帮助试样更好地形成耐磨性和抗蚀性很高的化合物层和耐疲劳的扩散层。

所述的冷却和氧化是在3h后将氮化的试样取出坩埚，放入水中冷却。冷却完毕后取出置于空气中自然氧化。作用是使渗层均匀致密并增加扩散层深度，同时分解粘附在工件上的剩余CN^-。

本发明具有以下有益效果：具有催渗效果，并能改善其性能，满足模具钢盐浴氮化的技术要求，不但能缩短氮化时间，而且能进一步改善氮化工件的表面性能，从而降低能耗，提高效率和效益，能够提高金属表面的硬度，耐磨性和耐腐蚀性有显著的效果，应用到模具行业中，能大大提高生产效率，提高产品质量，缩短生产周期，减少生产成本，增加社会效益。

具体实施方式：

本具体实施方式采用以下技术方案：它的处理工艺为：清洗-第一次预热--加热-第二次预热--渗氮--冷却和氧化。

所述的清洗是把待氮化的工件用棉棒先擦拭干净，再用无水酒精擦洗干净待氮化的工件表面残余的油污和沾在工件表面的棉屑。作用：除去待氮化的工件表面油污和氧化皮等杂物。混合-每在现成的基盐中加入比例分别为一定比例的稀土元素。在可以精确到小数点后面五位的电子天平上称取一定量的基盐和稀土元素并混合均匀。

所述的第一次预热是将坩埚放入井式加热炉中预热，预热温度为400℃左右，时间为15～20min

所述的加热是将已经配好的基盐放入到已经预热好的坩埚中进行加热，加热温度为580℃左右，加热时间为30min左右。加热之后，基盐会进行分解，分解出氮化过程中需要的氮原子。所以实验室中会充满刺鼻的氨气味，待氨气味道完全消失之后即基盐已经完全熔化。

所述的第二次预热是把已经清洗的工件做好标记，以待辨别。吊入预热炉预热，预热温度约400℃，预热时间30min左右，预热后工件表面呈草黄色。作用：烘干试块表面水份，使冷工件升温后再入氮化炉以防带水工件入氮化炉后引起盐浴喷溅和止冷工件入炉后氮化炉温度下降太多，同时预热工件形成的氧化膜有助于加快氮化速度，但预热时间过长会降低氮化质量，增加淤渣形成。

所述的渗氮是将预热好的工件入预先升温至570℃的盐浴中，作用：稀土的催渗作用帮助试样更好地形成耐磨性和抗蚀性很高的化合物层和耐疲劳的扩散层。

所述的冷却和氧化是在3h后将氮化的试样取出坩埚，放入水中冷却。冷却完毕后取出置于空气中自然氧化。作用是使渗层均匀致密并增加扩散层深度，同时分解粘附在工件上的剩余CN-。

本具体实施方式具有催渗效果，并能改善其性能，满足模具钢盐浴氮化的技术要求，不但能缩短氮化时间，而且能进一步改善氮化工件的表面性能，从而降低能耗，提高效率和效益，能够提高金属表面的硬度，耐磨性和耐腐蚀性有显著的效果，应用到模具行业中，能大大提高生产效率，提高产品质量，缩短生产周期，减少生产成本，增加社会效益。

Claims (7)

1.QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工艺，其特征在于它的处理工艺为：清洗-第一次预热--加热-第二次预热--渗氮--冷却和氧化。

2.根据权利要求1所述的QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工，其特征在于所述的清洗是把待氮化的工件用棉棒先擦拭干净，再用无水酒精擦洗干净待氮化的工件表面残余的油污和沾在工件表面的棉屑。

3.根据权利要求1所述的QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工，其特征在于所述的第一次预热是将坩埚放入井式加热炉中预热，预热温度为400℃左右，时间为15～20min。

4.根据权利要求1所述的QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工，其特征在于所述的加热是将已经配好的基盐放入到已经预热好的坩埚中进行加热，加热温度为580℃左右，加热时间为30min左右；加热之后，基盐会进行分解，分解出氮化过程中需要的氮原子；所以实验室中会充满刺鼻的氨气味，待氨气味道完全消失之后即基盐已经完全熔化。

5.根据权利要求1所述的QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工，其特征在于所述的第二次预热是把已经清洗的工件做好标记，以待辨别；吊入预热炉预热，预热温度约400℃，预热时间30min左右，预热后工件表面呈草黄色。

6.根据权利要求1所述的QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工，其特征在于所述的渗氮是将预热好的工件入预先升温至570℃的盐浴中。

7.根据权利要求1所述的QPQ低温盐浴渗氮复合新处理工，其特征在于所述的冷却和氧化是在3h后将氮化的试样取出坩埚，放入水中冷却；冷却完毕后取出置于空气中自然氧化。