一種qpq的氮化鹽及其應用工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于金屬元件制造加工業技術領域，具體涉及一種QPQ的氮化鹽及其應用工藝。
【背景技術】
[0002]QPQ(Quench-Polish-Quench,淬火-拋光-淬火)技術的實質是低溫鹽浴滲氮+鹽浴氧化或低溫鹽浴氮碳共滲+鹽浴氧化，它是一種金屬零件表面改性技術，具有高抗蝕、高耐磨、微變形的優點。經QPQ技術處理的工件表面為Fe304氧化膜，其抗蝕性遠高于鍍鉻、鍍鎳等表面防護技術的水平，中碳鋼經QPQ處理后在很多領域可以代替不銹鋼。同時，QPQ工藝可以代替發黑、磷化和鍍鎳等傳統防腐蝕工藝。目前，QPQ技術所具有的高抗蝕性引起了有關行業，尤其是石油、化工等腐蝕問題較為嚴重的行業的極大關注。
[0003]目前公知的QPQ氮化鹽由C0(NH2)2、Na2C03、K2C03、K0H組成，適用溫度一般在520°C_600°C之間，超出該氮化溫度區間就會出現為氮化效果極差或氮化鹽不穩定，氮化后得到的化合物層深度普遍在20μπι以下，如目前市場上在銷售的某些氮化鹽就是如此。
[0004]201110184878.1，名稱為“一種用于不銹鋼低溫鹽浴滲氮的氮化鹽”的發明專利，公開了一種用于奧氏體不銹鋼低溫鹽浴滲氮的氮化鹽，按重量百分比由如下成分組成:KCN01%~55%，NaCN01%~55%，K2C035%~15%，Na2C033%~15% ,Li2C033%~15%，NaCl 5%?15%，KC15%~15%,Na2S040.1%?2%。但是，該配方中CNO—含量過高，對環境污染大，且不安全。
【發明內容】
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種QPQ的氮化鹽及其應用工藝。采用新型氮化鹽，不僅能在較低溫度狀態下保持一定的氮勢，在較高的溫度下穩定，可有效提高處理層的厚度，進一步提高工件的抗腐蝕性能。
[0006]為實現上述發明目的，本發明采用如下的技術方案:
一種QPQ的氮化鹽，其特征在于:按質量計，配方組成為:尿素30-50%、Na2C03 4-8%,K2CO3 6-10%、Li2C03 5-10%、KCN0 12_25%、NaCN0 8_15%、NaCl 5-8%0
[0007]優選地，按質量計，配方組成為:尿素30-40%、Na2C034-6%,K2C03 6-8%,Li2C03 8-10%、KCN0 20-25%、NaCN0 8_10%、NaCl 6-8%0
[0008]本發明所述的QPQ氮化共滲的氮化鹽的應用方法，其特征在于:工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在60?100 kHz，功率密度設定在0.5-0.8W/C;
2)預熱
在370-390°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于420-460°C的鹽浴中，處理90-120min; 4)氧化和拋光
將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0009]本發明所述的鹽浴需要連續通入壓縮空氣，通氣量為400?450L/h，使鹽浴適度翻騰。
[0010]優選地，所述的鹽要緩慢分批加入，一次性加入量過多會因反應劇烈而溢鹽。
[0011]本發明所述的氧化是指在350-400°C，于氧化鹽的作用下氧化10-20min，徹底分解工件從滲氮爐帶出來的氰根，消除公害；同時在工件表面形成黑色氧化膜，增加防腐能力，對提高耐磨性也有一定好處。
【具體實施方式】
[0012]下面結合【具體實施方式】對本發明的實質性內容作進一步詳細的描述。
[0013]實施例1
一種QPQ的氮化鹽，按質量計，配方組成為:尿素30%、Na2C03 4%、K2C03 6%、Li2C03 5%、KCNO 12%、NaCN0 8%、NaCl 5%。
[0014]實施例2
一種QPQ的氮化鹽，按質量計，配方組成為:尿素50%、Na2C03 8%、K2C03 10%、Li2C03 10%、KCNO 25%、NaCN0 15%、NaCl 8%。
[0015]實施例3
一種QPQ的氮化鹽，按質量計，配方組成為:尿素30%、Na2C03 4%、K2C03 6%、Li2C03 8%、KCNO 20%、NaCN0 8%、NaCl 6%。
[0016]實施例4
一種QPQ的氮化鹽，按質量計，配方組成為:尿素40%、Na2C03 6%、K2C03 8%、Li2C03 10%、KCNO 25%、NaCN0 10%、NaCl 8%。
[0017]實施例5
一種QPQ的氮化鹽，按質量計，配方組成為:尿素尿素36%、Na2C03 5%、K2C03 7%、Li2C039%、KCN0 22%、NaCN0 9%、NaCl 7%。
[0018]實施例6
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎上:
所述的QPQ氮化鹽的應用方法，工藝步驟如下:
5)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在60 kHz，功率密度設定在0.5W/C;
2)預熱
在370°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于420°C的鹽浴中，處理90min;
4)氧化和拋光
將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0019]實施例7 本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎上:
所述的QPQ氮化鹽的應用方法，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在100 kHz，功率密度設定在0.8W/C;
2)預熱
在390°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于460°C的鹽浴中，處理120min;
4)氧化和拋光
將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0020]實施例8
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎上:
所述的QPQ氮化鹽的應用方法，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在70kHz，功率密度設定在0.6W/C;
2)預熱
在375°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于430°C的鹽浴中，處理lOOmin;
4)氧化和拋光
將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0021]所述的鹽浴需要連續通入壓縮空氣，通氣量為400L/h。
[0022]實施例9
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎上:
所述的QPQ氮化鹽的應用方法，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在80kHz，功率密度設定在0.7W/C;
2)預熱
在380°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于430°C的鹽浴中，處理llOmin;
4)氧化和拋光
將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0023]所述的鹽浴需要連續通入壓縮空氣，通氣量為450L/h。
[0024]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0025]實施例10 本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎上:
所述的QPQ氮化鹽的應用方法，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在90kHz，功率密度設定在0.7W/C;
2)預熱
在380°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于430°C的鹽浴中，處理lOOmin;
4)氧化和拋光
將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0026]所述的鹽浴需要連續通入壓縮空氣，通氣量為420L/h。
[0027]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0028]實施例11
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎上:
所述的QPQ氮化鹽的應用方法，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在85 kHz，功率密度設定在0.55W/C;
2)預熱
在385°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于450°C的鹽浴中，處理105min;
4)氧化和拋光
將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0029]所述的鹽浴需要連續通入壓縮空氣，通氣量為440L/h。
[0030]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0031 ]所述的氧化是指在350°C，于氧化鹽的作用下氧化20min。
[0032]實施例12
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎上:
所述的QPQ氮化鹽的應用方法，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在65 kHz，功率密度設定在0.6W/C;
2)預熱
在375°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于430°C的鹽浴中，處理95min;
4)氧化和拋光將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0033]所述的鹽浴需要連續通入壓縮空氣，通氣量為425L/h。
[0034]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0035]所述的氧化是指在400°C，于氧化鹽的作用下氧化lOmin。
[0036]實施例13
本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎上:
所述的QPQ氮化鹽的應用方法，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在75kHz，功率密度設定在0.7W/C;
2)預熱
在375°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱；
3)滲氮
采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于425°C的鹽浴中，處理90min;
4)氧化和拋光
將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。
[0037]所述的鹽浴需要連續通入壓縮空氣，通氣量為435L/h。
[0038]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0039]所述的氧化是指在360°C，于氧化鹽的作用下氧化15min。
【主權項】
1.一種QPQ的氮化鹽，其特征在于:按質量計，配方組成為:尿素30-50%、Na2C03 4-8%,K2CO3 6-10%、Li2C03 5-10%、KCN0 12_25%、NaCN0 8_15%、NaCl 5-8%02.根據權利要求1所述的一種QPQ的氮化鹽，其特征在于:按質量計，配方組成為:尿素30-40%、Na2C03 4-6%、K2C03 6-8%、Li2C03 8_10%、KCN0 20_25%、NaCN0 8_10%、NaCl 6-8%03.根據權利要求1所述的一種QPQ的氮化鹽的應用方法，其特征在于:工藝步驟如下: 1)清洗 在水基清洗劑的作用下，超聲波清洗將工件表面的污垢剝離脫落，清洗振動頻率范圍在60?100 kHz，功率密度設定在0.5-0.8W/C; 2)預熱 在370-390°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱； 3)滲氮 采用所述的氮化鹽，將預熱后的工件置于420-460°C的鹽浴中，處理90-120min; 4)氧化和拋光 將氧化后的工件用清水漂洗2次后采用機械拋光。4.根據權利要求3所述的一種QPQ的氮化鹽的應用方法，其特征在于:所述的鹽浴需要連續通入壓縮空氣，通氣量為400?450L/h。5.根據權利要求3所述的一種QPQ的氮化鹽的應用方法，其特征在于:所述的鹽要緩慢分批加入。6.根據權利要求3所述的一種QPQ的氮化鹽的應用方法，其特征在于:所述的氧化是指在350-400°C，于氧化鹽的作用下氧化10-20min。
【專利摘要】本發明提供了一種QPQ的氮化鹽及其應用方法。該氮化鹽按質量計，配方組成為：尿素30-50%、Na2CO3？4-8%、K2CO3？6-10%、Li2CO3？5-10%、KCNO？12-25%、NaCNO？8-15%、NaCl？5-8%。不僅能在較低溫度狀態下保持一定的氮勢，在較高的溫度下穩定，可有效提高處理層的厚度，進一步提高工件的抗腐蝕性能。
【IPC分類】C23C8/58, C23C8/48
【公開號】CN105441864
【申請號】CN201510869140
【發明人】張一帆
【申請人】成都錦匯科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月2日