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QPQ鹽浴復合熱處理技術

發布時間:2019/08/06

  QPQ鹽浴復合熱處理技術是一種新的金屬表面強化改性技術。本文研究了QPQ鹽浴復合熱處理的工藝過程及質量控制要點。

  “QPQ”是英文“Quench—Polish—Quench”的字頭縮寫。原意為淬火—拋光—淬火,在國內把它稱作QPQ鹽浴復合處理技術,其中“鹽浴復合”的含義是指在氮化鹽浴和氧化鹽浴兩種鹽浴中處理工件。QPQ鹽浴復合熱處理技術既可以使工件幾乎不變形,同時又可以大幅度提高金屬表面的耐磨性、抗蝕性,是一種新的金屬表面強化改性技術。這種技術實現了滲氮工序和氧化工序的復合,氮化物和氧化物的復合,耐磨性和抗蝕性復合,熱處理技術和防腐技術的復合。

  成都某研究所在20世紀80年代中期獨立開發了成分的滲氮鹽浴配方,其中添加了一種氧化劑,使鹽浴中的有害氰根含量保持在0.2%以下,同時鹽浴中的有效成分氰酸根含量長期保持穩定。試驗表明,現有氣體軟氮化和離子滲氮基本上都可以用QPQ鹽浴復合處理技術來代替,而且可以大為提高工件的耐磨性和抗蝕性。其抗蝕性可達到Cu-Ni-Cr多層電鍍的水平。某廠為解決某型號產品試制暴露出的火藥氣體對炮架腐蝕嚴重的問題,于98年引進此項專利技術,成功的應用于產品的生產中,通過對零件的滑動磨損試驗,耐磨性比發黑處理高出幾百倍。通過海水防腐試驗,QPQ處理的零件均比發黑處理的零件提高幾十倍,效果很好。

  由于新技術,所以工藝上就有其要求,操作中須嚴格規范,工件才能達到耐磨性和抗蝕性的要求,并得到較為美觀的外表。下面就工藝中幾個關鍵步驟加以分析討論:

  1工藝原理

  1.1 基本工藝過程:

  QPQ鹽浴復合處理主要工序有:

  預熱:350-400℃

  20-40min

  氮化:510-580℃

  30-180min

  氧化:350-400℃

  15-20min

  工藝過程為:裝卡——清洗去油——預熱——氮化——氧化——清洗去鹽——干燥——浸油。

  1.2 各工序的基本作用:

  預熱:預熱的主要作用是烤干工件表面的的水分,使冷工件升溫后再入氮化爐,以防工件帶水入氮化爐引起鹽浴濺射和防止冷工件入爐后鹽浴溫度下降太多。同時預熱對減少工件變形和獲得色澤均一的外觀也有作用。預熱工序通常在空氣爐中進行。

  氮化:氮化是QPQ鹽浴復合熱處理技術的核心工序。氮化鹽中氰酸根的分解而產生的活性氮原子滲入工件,在工件表面形成耐磨性和抗蝕性很高的化合物層和耐疲勞的擴散層。

  氧化:氧化工序的作用一是分解工件從氮化爐帶出來的氰根,達到環保要求。二是在工件表面形成黑色氧化膜,增加防腐能力,對提高耐磨性也有好處。

 


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