CN105441868A - 一种循环qpq处理工艺 - Google Patents

一种循环qpq处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN105441868A
CN105441868A CN201510978118.6A CN201510978118A CN105441868A CN 105441868 A CN105441868 A CN 105441868A CN 201510978118 A CN201510978118 A CN 201510978118A CN 105441868 A CN105441868 A CN 105441868A
Authority
CN
China
Prior art keywords
treatment process
circulation
qpq
workpiece
carried out
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510978118.6A
Other languages
English (en)
Inventor
唐刚全
张丰琼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SICHUAN QUANFENG NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SICHUAN QUANFENG NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SICHUAN QUANFENG NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SICHUAN QUANFENG NEW MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201510978118.6A priority Critical patent/CN105441868A/zh
Publication of CN105441868A publication Critical patent/CN105441868A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/40—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions
    • C23C8/58—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using liquids, e.g. salt baths, liquid suspensions more than one element being applied in more than one step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/24—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with neutral solutions
    • C23G1/26—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with neutral solutions using inhibitors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)

Abstract

本发明提供了一种循环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，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380-400℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；3）氮碳共渗，将预热后的工件置于600-630℃的盐浴中，处理180min；4）氧化和抛光，400-450℃下，氧化15min，清水漂洗，抛光；重复1）-4）步骤3次。对传统QPQ技术进行改进，能有效提高氮化层的深度，减小氮化白亮层厚度，改善强化层的韧性，在强韧性方面获得不错的效果。

Description

一种循环QPQ处理工艺
技术领域
本发明属于金属元件制造加工业技术领域，具体涉及一种循环QPQ处理工艺。
背景技术
刀具强韧化处理的常规方法，一般是通过调整高速钢热处理工艺，改善碳化物的形态与分布来实现。采用真空热处理技术，获取细小晶粒组织，提高了高速钢M2Al的强韧性。涂层技术也是提高刀具强韧化性能的有效方法之一，利用PVD和CVD技术，在刀具表面形成很薄的涂层，这些涂层具有高硬度、良好的耐热性和隔热性，加上内部韧性较高的基体，使刀具具有强韧化特性。采用DC反应磁控溅射和电弧离子镀相结合的方法在高速钢上沉积氮化碳-氮化钛复合膜，大幅提高了刀具硬度和耐磨性能，从而使刀具具有外强内韧的特性。另外，激光强化技术也是高速钢刀具强韧化处理的主要工艺方法之一。该工艺主要是利用激光能量密度高、加热速度和冷却速度快特性，使高速钢中的奥氏体晶粒得到细化，刀具基体材料的韧性增加，同时大量碳化物溶入奥氏体，使随后的马氏体中的碳元素和合金元素含量增加，从而使刀具的硬度、耐磨性和红硬性显著提升。
QPQ技术是金属表面盐浴渗氮技术的简称。QPQ技术是一种氧氮化技术，其工艺过程包含预热、氮化、氧化、抛光等几个工序。QPQ技术能够很好的提升刀具地刃口硬度，从而提高刀具的耐磨性。QPQ处理的工件从表及里依次为化合物层(强化层)、扩散层和基体。化合物层含有Fe2-3N的ε相，硬度很高，但韧性较差；扩散层由于氮量降低，主要是含Fe4N的γ'相，韧性较高且有较高的硬度。因此用QPQ技术处理高速钢刀具时只能形成扩散层而不宜形成化合物层。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种循环QPQ处理工艺。对传统QPQ技术进行改进，能有效提高氮化层的深度，减小氮化白亮层厚度，改善强化层的韧性，在强韧性方面获得不错的效果。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种循环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，清洗振动频率范围在60～120kHz，功率密度设定在0.5-0.8W/C；
2）预热
在3800-400℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；
3）氮碳共渗
将预热后的工件置于600-630℃的盐浴中，处理180min；
4）氧化和抛光
400-450℃下，氧化15min，清水漂洗，抛光。
重复1）-4）步骤3次，
所述水基清洗剂的组成配比如下：
表面活性剂AES1.5-2.0g/l
表面活性剂NP-72.0-2.5g/l
表面活性剂NP-102.2-2.6g/l
助洗剂0.2-0.3g/l
复合缓蚀剂0.5-0.8g/l
溶剂为水；
优选地，所述的助洗剂为三聚磷酸钠、4A沸石和碳酸钠中的一种或者两种以上的组合。
优选地，所述的复合缓蚀剂为聚醚和咪唑啉复配。
进一步优选地，所述聚醚和咪唑啉的复配质量比例为1：1。
本发明所述的渗氮盐浴中含CNO-的质量百分数为30-40%。
优选地，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。
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。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的新型水基清洗剂的清洗能力强，常温条件下渣油脱脂率可达99.5%以上；属于低泡型清洗剂，起泡高达≤5mm；防锈性能良好。
2、本发明的循环QPQ工艺能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，提高耐磨性；能有效提高氮化层的深度，减小氮化白亮层厚度，改善强化层的韧性，在强韧性方面获得不错的效果。
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
一种循环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，清洗振动频率范围在60kHz，功率密度设定在0.8W/C；
2）预热
在380℃的温度下，在空气炉中对工件加热60min；
3）氮碳共渗
将预热后的工件置于600℃的盐浴中，处理180min；
4）氧化和抛光
400℃下，氧化15min，清水漂洗，抛光；
重复1）-4）步骤3次；
所述水基清洗剂的组成配比如下：
表面活性剂AES1.5-g/l
表面活性剂NP-72.0g/l
表面活性剂NP-102.2g/l
助洗剂0.2g/l
复合缓蚀剂0.5g/l
溶剂为水。
实施例2
一种循环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，清洗振动频率范围在120kHz，功率密度设定在0.5W/C；
2）预热
在400℃的温度下，在空气炉中对工件加热30min；
3）氮碳共渗
将预热后的工件置于630℃的盐浴中，处理180min；
4）氧化和抛光
450℃下，氧化15min，清水漂洗，抛光；
重复1）-4）步骤3次；
所述水基清洗剂的组成配比如下：
表面活性剂AES2.0g/l
表面活性剂NP-72.5g/l
表面活性剂NP-102.6g/l
助洗剂0.3g/l
复合缓蚀剂0.8g/l
溶剂为水；
实施例3
一种循环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，清洗振动频率范围在80kHz，功率密度设定在0.6W/C；
2）预热
在390℃的温度下，在空气炉中对工件加热40min；
3）氮碳共渗
将预热后的工件置于610℃的盐浴中，处理180min；
4）氧化和抛光
420℃下，氧化15min，清水漂洗，抛光；
重复1）-4）步骤3次；
所述水基清洗剂的组成配比如下：
表面活性剂AES1.8g/l
表面活性剂NP-72.02g/l
表面活性剂NP-102.3g/l
助洗剂0.25g/l
复合缓蚀剂0.6g/l
溶剂为水；
实施例4
一种循环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，清洗振动频率范围在100kHz，功率密度设定在0.7W/C；
2）预热
在395℃的温度下，在空气炉中对工件加热50min；
3）氮碳共渗
将预热后的工件置于620℃的盐浴中，处理180min；
4）氧化和抛光
440℃下，氧化15min，清水漂洗，抛光；
重复1）-4）步骤3次；
所述水基清洗剂的组成配比如下：
表面活性剂AES1.6g/l
表面活性剂NP-72.3g/l
表面活性剂NP-102.4g/l
助洗剂0.22g/l
复合缓蚀剂0.7g/l
溶剂为水；
实施例5
本实施例的实施方式与实施例1基本相同，在此基础上：
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为450L/h。
实施例6
本实施例的实施方式与实施例2基本相同，在此基础上：
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为400L/h。
实施例7
本实施例的实施方式与实施例3基本相同，在此基础上：
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为410L/h。
所述的盐要缓慢分批加入。
实施例8
本实施例的实施方式与实施例3基本相同，在此基础上：
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为420L/h。
所述的盐要缓慢分批加入。
所述的氧化是指在350℃，于氧化盐的作用下氧化20min。
所述的助洗剂为三聚磷酸钠。
实施例9
本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为430L/h。
所述的盐要缓慢分批加入。
所述的氧化是指在400℃，于氧化盐的作用下氧化10min。
所述的助洗剂为三聚磷酸钠和碳酸钠。
实施例10
本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为440L/h。
所述的盐要缓慢分批加入。
所述的氧化是指在360℃，于氧化盐的作用下氧化12min。
所述的助洗剂为4A沸石。
所述的复合缓蚀剂为聚醚和咪唑啉复配。
实施例11
本实施例的实施方式与实施例4基本相同，在此基础上：
所述的盐浴需要连续通入压缩空气，通气量为425L/h。
所述的盐要缓慢分批加入。
所述的氧化是指在370℃，于氧化盐的作用下氧化15min。
所述的助洗剂为4A沸石和碳酸钠。
所述的复合缓蚀剂为聚醚和咪唑啉复配。
所述聚醚和咪唑啉的复配质量比例为1：1。

Claims (7)

1.一种循环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，清洗振动频率范围在60～120kHz，功率密度设定在0.5-0.8W/C；
2）预热
在380-400℃的温度下，在空气炉中对工件加热30-60min；
3）氮碳共渗
将预热后的工件置于600-630℃的盐浴中，处理180min；
4）氧化和抛光
400-450℃下，氧化15min，清水漂洗，抛光；
重复1）-4）步骤3次；
所述水基清洗剂的组成配比如下：
表面活性剂AES1.5-2.0g/l
表面活性剂NP-72.0-2.5g/l
表面活性剂NP-102.2-2.6g/l
助洗剂0.2-0.3g/l
复合缓蚀剂0.5-0.8g/l
溶剂为水。
2.根据权利要求1所述的一种循环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所述的一种循环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30-40%。
4.根据权利要求3所述的一种循环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所述的一种循环QPQ处理工艺，其特征在于：所述的助洗剂为三聚磷酸钠、4A沸石和碳酸钠中的一种或者两种以上的组合。
6.根据权利要求1所述的一种循环QPQ处理工艺，其特征在于：所述的复合缓蚀剂为聚醚和咪唑啉复配。
7.根据权利要求6所述的一种循环QPQ处理工艺，其特征在于：所述聚醚和咪唑啉的复配质量比例为1：1。
CN201510978118.6A 2015-12-23 2015-12-23 一种循环qpq处理工艺 Pending CN105441868A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510978118.6A CN105441868A (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种循环qpq处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510978118.6A CN105441868A (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种循环qpq处理工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105441868A true CN105441868A (zh) 2016-03-30

Family

ID=55552491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510978118.6A Pending CN105441868A (zh) 2015-12-23 2015-12-23 一种循环qpq处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105441868A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112095073A (zh) * 2020-08-20 2020-12-18 湖南申亿五金标准件有限公司 一种强韧性的qpq处理工艺
CN113073287A (zh) * 2021-03-19 2021-07-06 北京航天瑞泰液压技术有限公司 一种油气弹簧内缸筒气密性改进方法
CN117551967A (zh) * 2024-01-11 2024-02-13 太原理工大学 一种提高钛合金零件耐磨性的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112095073A (zh) * 2020-08-20 2020-12-18 湖南申亿五金标准件有限公司 一种强韧性的qpq处理工艺
CN113073287A (zh) * 2021-03-19 2021-07-06 北京航天瑞泰液压技术有限公司 一种油气弹簧内缸筒气密性改进方法
CN117551967A (zh) * 2024-01-11 2024-02-13 太原理工大学 一种提高钛合金零件耐磨性的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100590208C (zh) 42CrMoE热处理工艺
CN105441868A (zh) 一种循环qpq处理工艺
CN101580926A (zh) 活塞杆盐浴热处理工艺
CN105441865A (zh) 一种适用于缸套的qpq处理工艺
CN111926338A (zh) 一种不锈钢清洗钝化剂及其应用
CN105483609A (zh) 一种高速钢刀具的循环qpq处理工艺
CN105349942A (zh) 一种qpq的盐浴处理方法
CN104294209A (zh) 一种铸铁锅的盐浴氮化处理工艺
CN105441866A (zh) 一种铸铁件表面的qpq处理工艺
CN105483608A (zh) 纯水压元件的qpq盐浴处理工艺
CN105349749A (zh) 螺栓热处理工艺
CN107502856A (zh) 一种奥氏体不锈钢低温快速离子渗氮的方法
CN105349943A (zh) 一种qpq氮化共渗防腐新工艺
CN105441867A (zh) 适用于铸铁件表面的qpq盐浴处理方法
CN105369191A (zh) 一种适用于高速钢刀具的循环qpq处理工艺
CN102051572A (zh) 钢件的表面渗硼处理方法
CN113122797A (zh) 一种氮碳共渗工艺及其渗层改性方法
CN105506536B (zh) 一种碳钢炒锅耐蚀工艺
CN106702310A (zh) 一种不锈钢氮化处理方法
CN108203802A (zh) 一种金属热处理工艺
CN105441864A (zh) 一种qpq的氮化盐及其应用工艺
CN112708734A (zh) 一种具有提高耐磨性的热处理工艺
CN105506543A (zh) 一种qpq处理工艺
CN111321396A (zh) 金属表面处理方法
CN105506541A (zh) 适用于纯水压元件的qpq盐浴复合处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160330