CN103205668A

CN103205668A - Qpq盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用

Info

Publication number: CN103205668A
Application number: CN2013101532699A
Authority: CN
Inventors: 傅波
Original assignee: LAIZHOU TIANRUN MACHINERY CO Ltd
Current assignee: Qingdao Aboman Tools Co., Ltd.
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2033-04-28
Also published as: CN103205668B

Abstract

本发明公开了一种QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，尤其适用于板牙架及绞杠架在螺纹加工中抗疲劳性能强、耐磨、变形小、抗蚀性好的需求。采用先调质处理再进行QPQ处理的方式，调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能，在有效降低手柄杆内应力及脆性的同时，提高了切削加工性及材料的渗透接纳性，为后续QPQ盐浴工艺中渗氮及氧化的渗透性提供了帮助，有效增加了渗层的深度，提高了手柄杆内部的硬度、韧性及综合使用性能。

Description

QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用

技术领域

本发明涉及一种QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，它适用于板牙架及绞杠架在螺纹加工中抗疲劳性能强、耐磨、变形小、抗蚀性好的需求。

背景技术

板牙架，是用以夹持板牙并用来加工外螺纹的手工旋转工具。绞杠架，是用以加持丝锥并用来加工圆柱形和圆锥形内螺纹的标准工具。上述两种螺纹加工工具一般的结构包括用来夹持板牙及丝锥的架体，以及连接在架体两端并用来旋转带动架体的手柄杆。传统的手柄杆材料一般选择45号钢，手柄成型后在表面采用电镀抗磨镀层的方法进行防锈、抗蚀及提高耐磨性能，传统的电镀方法不但能耗高，生产成本高，且电镀过程中产生大量含重金属离子的污水，排放后对河流尤其是地下水产生严重污染，不利于目前提出的可持续发展及节能减排的宗旨，且采用电镀防锈防磨的方式，只能够做到表面镀层防护的目的，无法实现对手柄杆内部的抗疲劳性能、韧性及硬度等综合性能的提高，长时间使用镀层磨掉后，容易造成手柄杆的生锈、磨损，并且造成手柄杆的变形，影响使用。QPQ的表面处理工艺是机械中最常用的一种工艺，主要针对各种钢材工件性能要求增加机械工件的耐磨性、抗咬合性、防腐蚀性、抗疲劳性。经过QPQ盐浴复合处理后的工件几乎不变形，可以解决常规硬化方法无法解决的硬化变形难题同时还可以替代淬火、回火、发黑等多道热处理和防腐工序，大大缩短生产周期，降低生产成本。且无公害无污染环境。经QPQ盐浴复合处理的45#钢、退火态的耐磨性，达到淬火及高频淬火的十几倍以上；经QPQ盐浴复合处理的20#钢，耐磨性达到渗碳淬火的9倍以上，是镀硬铬和离子氮化的2倍多。经QPQ盐浴复合处理的钢已经达到了疲劳极限，在机械处理上QPQ是不可缺少的一种表面工艺，但目前该工艺并没有用在板牙架及绞杠架手柄杆上。

发明内容

针对现有技术存在的不足，提供一种QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，其具有催渗效果，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，能够提高手柄杆表面及内部的硬度，提高耐磨性和耐腐蚀性有显著效果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，尤其适用于板牙架及绞杠架在螺纹加工中抗疲劳性能强、耐磨、变形小、抗蚀性好的需求。

上述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，按如下步骤进行：

(一)、产品成型：

(1)、准备规格直径大于产品规格直径的45#钢材质的原料；

(2)、将原料输送至拔丝机拔出预留加工量的相应直径的坯料，并调直后，定尺切断；

(3)、将切断后的坯料进行初加工、精加工，外端部表面滚花，内端部套外螺纹，完成手柄杆的初步成型；

(二)、QPQ热处理：

(4)、清洗：把待氮化的手柄杆使用汽油进行表面油污清理，然后使用清洗剂清洗掉表面的汽油；

(5)、预热：将清洗干净的手柄杆放入加热炉内进行预热，预热温度350℃～380℃，预热时间25℃～30℃；

(6)、盐浴氮化：将预热好的手柄杆入预先升温至560℃的盐浴中，盐浴氮化时间2～3h；

(7)、盐浴氧化：将盐浴氮化处理后的手柄杆入预先升温至380～390℃的氧化盐溶炉中，盐浴氧化时间15～20min；

(8)、冷水清洗：将盐浴氧化后的手柄杆从氧化盐浴炉中直接取出，用冷水冲洗5～10min；

(9)、自然干燥：冲洗后放在通风阴凉处晾干；

(10)、浸油：干燥后的手柄杆浸油包装。

上述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，所述QPQ热处理前先进行调质处理。

上述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，所述调质处理包括如下步骤：

(1)、将步骤(3)中完成的手柄杆进行淬火，淬火加热温度在A3+(30～50)℃后保温3～5min，

(2)、保温后选用浓度10％、40℃～50℃的盐水溶液，进行淬透，然后缓冷，淬火后的硬度达到HRC56～59；

(3)、将冷却后的手柄杆放入加热炉进行低温回火，加热温度通常为200～230℃后保温，保温时间20～30min，冷却，硬度要求达到HRC23～30。

上所述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，所述盐浴氮化处理后手柄杆出炉1～2min即进入氧化盐浴炉内进行盐浴氧化处理。

上述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，所述盐浴氮化后冷却、清洗，自然干燥后，进行二次盐浴氮化，氮化温度420℃～450℃，氮化处理时间20～30min。

本发明QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用的优点是：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。表面渗碳，氮化及复合氮化处理(不变形)经QPQ处理后，中碳钢的耐磨性可以达到常规淬火的30倍，低碳钢渗碳淬火的14倍，离子渗氮的2.8倍，镀硬铬的2.1倍。经QPQ处理后，中碳钢的抗蚀性比镀硬铬高20倍以上，远远高于镀镍，达到铜镍铬三层复合镀的水平，甚至比某些不锈钢的抗蚀性还高。

QPQ盐浴复合处理后工件几乎不变形，是变形最小的硬化技术，可以解决常规硬化方法无法解决的硬化变形难题。可以同时替代淬火(高频淬火、渗碳淬火)-回火-发黑(镀铬)等多道热处理和防腐工序，大大缩短生产周期，降低生产成本。无公害水平高、不污染环境。

采用先调质处理再进行QPQ处理的方式，调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能，在有效降低手柄杆内应力及脆性的同时，提高了切削加工性及材料的渗透接纳性，为后续QPQ盐浴工艺中渗氮及氧化的渗透性提供了帮助，有效增加了渗层的深度，提高了手柄杆内部的硬度、韧性及综合使用性能。

QPQ盐浴复合处理技术，可以大幅度提高金属表面的耐磨性、抗蚀性，而工件几乎不发生变形，是一种新的金属表面强化改性技术。这种技术实现了渗氮工序和氧化工序的复合；氮化物和氧化物的复合；耐磨性和抗蚀性的复合；热处理技术和防腐技术的复合。QPQ技术特点：1、良好的耐磨性；2、良好的耐腐蚀性；3、良好的耐疲劳性；4、极小的变形；5、低碳环保，由于QPQ技术的处理温度低于合金钢45#钢的相变温度，处理过程中基体上不会发生组织转变，因此没有组织应力产生，大大控制了手柄杆的变形，保证了手柄杆的装配尺寸，提高了产品质量及生产效率；

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明；

实施例1：

一种QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，尤其适用于板牙架及绞杠架在螺纹加工中抗疲劳性能强、耐磨、变形小、抗蚀性好的需求。

QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，按如下步骤进行：

(一)、产品成型：

(1)、准备规格直径大于产品规格直径的45#钢材质的原料；

QPQ热处理前先进行调质处理。调质处理包括如下步骤：

(4)、将步骤(3)中完成的手柄杆进行淬火，淬火加热温度在A3+30℃后保温3min，

(5)、保温后选用浓度10％、40℃的盐水溶液，进行淬透，然后缓冷，淬火后的硬度达到HRC56；

(6)、将冷却后的手柄杆放入加热炉进行低温回火，加热温度通常为200℃后保温，保温时间20min，冷却，硬度要求达到HRC23。

(二)、QPQ热处理：

(7)、清洗：把待氮化的手柄杆使用汽油进行表面油污清理，然后使用清洗剂清洗掉表面的汽油；

(8)、预热：将清洗干净的手柄杆放入加热炉内进行预热，预热温度350℃，预热时间25℃；

(9)、盐浴氮化：将预热好的手柄杆入预先升温至560℃的盐浴中，盐浴氮化时间2h；盐浴氮化处理后手柄杆出炉1min即进入氧化盐浴炉内进行盐浴氧化处理。盐浴氮化后冷却、清洗，自然干燥后，进行二次盐浴氮化，氮化温度420℃，氮化处理时间20min。

(10)、盐浴氧化：将盐浴氮化处理后的手柄杆入预先升温至380℃的氧化盐溶炉中，盐浴氧化时间15min；

(11)、冷水清洗：将盐浴氧化后的手柄杆从氧化盐浴炉中直接取出，用冷水冲洗5min；

(12)、自然干燥：冲洗后放在通风阴凉处晾干；

(13)、浸油：干燥后的手柄杆浸油包装。

实施例2：

(一)、产品成型：

(1)、准备规格直径大于产品规格直径的45#钢材质的原料；

QPQ热处理前先进行调质处理。调质处理包括如下步骤：

(4)、将步骤(3)中完成的手柄杆进行淬火，淬火加热温度在A3+40℃后保温3min，

(5)、保温后选用浓度10％、45℃的盐水溶液，进行淬透，然后缓冷，淬火后的硬度达到HRC58；

(6)、将冷却后的手柄杆放入加热炉进行低温回火，加热温度通常为215℃后保温，保温时间25min，冷却，硬度要求达到HRC27。

(二)、QPQ热处理：

(8)、预热：将清洗干净的手柄杆放入加热炉内进行预热，预热温度365℃，预热时间27℃：

(9)、盐浴氮化：将预热好的手柄杆入预先升温至560℃的盐浴中，盐浴氮化时间2h；盐浴氮化处理后手柄杆出炉1.5min即进入氧化盐浴炉内进行盐浴氧化处理。盐浴氮化后冷却、清洗，自然干燥后，进行二次盐浴氮化，氮化温度435℃，氮化处理时间25min。

(10)、盐浴氧化：将盐浴氮化处理后的手柄杆入预先升温至385℃的氧化盐溶炉中，盐浴氧化时间18min；

(11)、冷水清洗：将盐浴氧化后的手柄杆从氧化盐浴炉中直接取出，用冷水冲洗8min；

(12)、自然干燥：冲洗后放在通风阴凉处晾干；

(13)、浸油：干燥后的手柄杆浸油包装。

实施例3：

(一)、产品成型：

(1)、准备规格直径大于产品规格直径的45#钢材质的原料；

QPQ热处理前先进行调质处理。调质处理包括如下步骤：

(4)、将步骤(3)中完成的手柄杆进行淬火，淬火加热温度在A3+50℃后保温5min，

(5)、保温后选用浓度10％、50℃的盐水溶液，进行淬透，然后缓冷，淬火后的硬度达到HRC59；

(6)、将冷却后的手柄杆放入加热炉进行低温回火，加热温度通常为230℃后保温，保温时间30min，冷却，硬度要求达到HRC30。

(二)、QPQ热处理：

(8)、预热：将清洗干净的手柄杆放入加热炉内进行预热，预热温度380℃，预热时间30℃；

(9)、盐浴氮化：将预热好的手柄杆入预先升温至560℃的盐浴中，盐浴氮化时间3h；盐浴氮化处理后手柄杆出炉2min即进入氧化盐浴炉内进行盐浴氧化处理。盐浴氮化后冷却、清洗，自然干燥后，进行二次盐浴氮化，氮化温度450℃，氮化处理时间30min。

(10)、盐浴氧化：将盐浴氮化处理后的手柄杆入预先升温至390℃的氧化盐溶炉中，盐浴氧化时间20min；

(11)、冷水清洗：将盐浴氧化后的手柄杆从氧化盐浴炉中直接取出，用冷水冲洗10min；

(12)、自然干燥：冲洗后放在通风阴凉处晾干；

(13)、浸油：干燥后的手柄杆浸油包装。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，尤其适用于板牙架及绞杠架在螺纹加工中抗疲劳性能强、耐磨、变形小、抗蚀性好的需求。

2.根据权利要求1所述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，其特征是，按如下步骤进行：

(一)、产品成型：

(1)、准备规格直径大于产品规格直径的45#钢材质的原料；

(二)、QPQ热处理：

(6)、盐浴氮化：将预热好的手柄杆入预先升温至560℃的盐浴中，盐浴氮化时间2～3h：

(9)、自然干燥：冲洗后放在通风阴凉处晾干；

(10)、浸油：干燥后的手柄杆浸油包装。

3.根据权利要求2所述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，其特征是：所述QPQ热处理前先进行调质处理。

4.根据权利要求3所述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，其特征是，所述调质处理包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，其特征是：所述盐浴氮化处理后手柄杆出炉1～2min即进入氧化盐浴炉内进行盐浴氧化处理。

6.根据权利要求5所述的QPQ盐浴复合处理工艺在板牙架及绞杠架两端手柄杆中的应用，其特征是：所述盐浴氮化后冷却、清洗，自然干燥后，进行二次盐浴氮化，氮化温度420℃～450℃，氮化处理时间20～30min。