CN105441865A - 一种适用于缸套的qpq处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于缸套的QPQ处理工艺。工艺步骤如下：1）清洗，在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；2）预热，在280-320℃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550-600℃的盐浴中，处理90min；4）氧化和抛光，在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；5）二次氧化，在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。工艺经过氮碳共渗和二次氧化，提高处理层的厚度，进一步提高工件的抗腐蚀性能。
Description
技术领域
本发明属于金属元件制造加工业技术领域，具体涉及一种适用于缸套的QPQ处理工艺。
背景技术
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Fe3O4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。
缸套是发动机的关键零件之一，随着发动机向高转速、大功率、轻量化的方向发展，轿车、微型车、摩托车等发动机上已广泛采用不锈钢材料的缸套。为提高钢质活缸套的耐磨性和使用寿命，需对其进行表面强化处理。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种适用于缸套的QPQ处理工艺。经过氮碳共渗和二次氧化，提高处理层的厚度，进一步提高工件的抗腐蚀性能。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种适用于缸套的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，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在280-320℃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550-600℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
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。
本发明所述的渗氮盐浴中含CNO-的质量百分数为36-38%。
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。
本发明所述的氧化是指在350-400℃，AB1盐浴中氧化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。
本发明所述的超声波清洗的振动频率范围在60～100kHz，功率密度设定在0.6-0.8W/C。
本发明的盐浴中CNO-质量百分数为36-38%，盐浴中氮势的升高，使氮的渗入速度加快，渗层中氮浓度升高，耐磨性也相应提高。加之共渗后的工件作进一步氧化处理，即使渗层表面的化合物层全部磨掉，其扩散层仍然具有良好的抗磨能力。可有效提高处理层的厚度，进一步提高工件的抗腐蚀性能。
具体实施方式
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。
实施例1
一种适用于缸套的QPQ处理工艺，工艺步骤如下：
1）清洗
在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在280℃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550℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
实施例2
一种适用于缸套的QPQ处理工艺，工艺步骤如下：
1）清洗
在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在320℃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600℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400L/h。
实施例3
一种适用于缸套的QPQ处理工艺，工艺步骤如下：
1）清洗
在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在290℃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560℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为450L/h。
所述的渗氮盐浴中含CNO-的质量百分数为36%。
实施例4
一种适用于缸套的QPQ处理工艺，工艺步骤如下：
1）清洗
在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在300℃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570℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为410L/h。
所述的渗氮盐浴中含CNO-的质量百分数为38%。
所述的盐要缓慢分批加入。
实施例5
一种适用于缸套的QPQ处理工艺，工艺步骤如下：
1）清洗
在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在310℃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580℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为420L/h。
所述的渗氮盐浴中含CNO-的质量百分数为37%。
所述的盐要缓慢分批加入。
所述的氧化是指在350℃，AB1盐浴中氧化20min。
所述的二次氧化是指在350-℃，AB1盐浴中氧化10min。
所述的超声波清洗的振动频率范围在60kHz，功率密度设定在0.8W/C。
实施例6
一种适用于缸套的QPQ处理工艺，工艺步骤如下：
1）清洗
在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在285℃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590℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为440L/h。
所述的渗氮盐浴中含CNO-的质量百分数为36.5%。
所述的盐要缓慢分批加入。
所述的氧化是指在400℃，AB1盐浴中氧化10min。
所述的二次氧化是指在400℃，AB1盐浴中氧化5min。
所述的超声波清洗的振动频率范围在100kHz，功率密度设定在0.6W/C。
实施例7
一种适用于缸套的QPQ处理工艺，工艺步骤如下：
1）清洗
在水基清洗剂的作用下，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在295℃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585℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为425L/h。
所述的渗氮盐浴中含CNO-的质量百分数为37.5%。
所述的盐要缓慢分批加入。
所述的氧化是指在360℃，AB1盐浴中氧化15min。
所述的二次氧化是指在360℃，AB1盐浴中氧化8min。
所述的超声波清洗的振动频率范围在80kHz，功率密度设定在0.7W/C。
Claims (7)
1.一种适用于缸套的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，超声波清洗将工件表面的污垢剥离脱落；
2）预热
在280-320℃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550-600℃的盐浴中，处理90min；
4）氧化和抛光
在AB1盐浴中氧化后，用清水漂洗2次，机械抛光；
5）二次氧化
在AB1盐浴中再次氧化，氧化完成后用冷水清洗，自然干燥后浸油。
2.根据权利要求1所述的一种适用于缸套的QPQ处理工艺，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。
3.根据权利要求1所述的一种适用于缸套的QPQ处理工艺，其特征在于：所述的渗氮盐浴中含CNO-的质量百分数为36-38%。
4.根据权利要求1所述的一种适用于缸套的QPQ处理工艺，其特征在于：所述的盐要缓慢分批加入。
5.根据权利要求1所述的一种适用于缸套的QPQ处理工艺，其特征在于：所述的氧化是指在350-400℃，AB1盐浴中氧化10-20min。
6.根据权利要求1所述的一种适用于缸套的QPQ处理工艺，其特征在于：所述的二次氧化是指在350-400℃，AB1盐浴中氧化5-10min。
7.根据权利要求1所述的一种适用于缸套的QPQ处理工艺，其特征在于：所述的超声波清洗的振动频率范围在60～100kHz，功率密度设定在0.6-0.8W/C。
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