一種循環(huán)QPQ處理工藝制造技術

本發(fā)明專利技術提供了一種循環(huán)QPQ處理工藝。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60～120?kHz，功率密度設定在0.5-0.8W/C；2）預熱，在380-400℃的溫度下，在空氣爐中對工件加熱30-60min；3）氮碳共滲，將預熱后的工件置于600-630℃的鹽浴中，處理180min；4）氧化和拋光，400-450℃下，氧化15min，清水漂洗，拋光；重復1）-4）步驟3次。對傳統(tǒng)QPQ技術進行改進，能有效提高氮化層的深度，減小氮化白亮層厚度，改善強化層的韌性，在強韌性方面獲得不錯的效果。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于金屬元件制造加工業(yè)
，具體涉及一種循環(huán)QPQ處理工藝。
技術介紹
刀具強韌化處理的常規(guī)方法，一般是通過調(diào)整高速鋼熱處理工藝，改善碳化物的形態(tài)與分布來實現(xiàn)。采用真空熱處理技術，獲取細小晶粒組織，提高了高速鋼M2A1的強韌性。涂層技術也是提高刀具強韌化性能的有效方法之一，利用PVD和CVD技術，在刀具表面形成很薄的涂層，這些涂層具有高硬度、良好的耐熱性和隔熱性，加上內(nèi)部韌性較高的基體，使刀具具有強韌化特性。采用DC反應磁控濺射和電弧離子鍍相結合的方法在高速鋼上沉積氮化碳-氮化鈦復合膜，大幅提高了刀具硬度和耐磨性能，從而使刀具具有外強內(nèi)韌的特性。另外，激光強化技術也是高速鋼刀具強韌化處理的主要工藝方法之一。該工藝主要是利用激光能量密度高、加熱速度和冷卻速度快特性，使高速鋼中的奧氏體晶粒得到細化，刀具基體材料的韌性增加，同時大量碳化物溶入奧氏體，使隨后的馬氏體中的碳元素和合金元素含量增加，從而使刀具的硬度、耐磨性和紅硬性顯著提升。QPQ技術是金屬表面鹽浴滲氮技術的簡稱。QPQ技術是一種氧氮化技術，其工藝過程包含預熱、氮化、氧化、拋光等幾個工序。QPQ技術能夠很好的提升刀具地刃口硬度，從而提高刀具的耐磨性。QPQ處理的工件從表及里依次為化合物層(強化層)、擴散層和基體?；衔飳雍蠪e2-3N的ε相，硬度很高，但韌性較差;擴散層由于氮量降低，主要是含F(xiàn)e4N的γ ’相，韌性較高且有較高的硬度。因此用QPQ技術處理高速鋼刀具時只能形成擴散層而不宜形成化合物層。
技術實現(xiàn)思路
為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種循環(huán)QPQ處理工藝。對傳統(tǒng)QPQ技術進行改進，能有效提高氮化層的深度，減小氮化白亮層厚度，改善強化層的韌性，在強韌性方面獲得不錯的效果。為了實現(xiàn)上述專利技術目的，本專利技術采用如下的技術方案: 一種循環(huán)QPQ處理工藝，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?120 kHz，功率密度設定在0.5-0.8W/C; 2)預熱 在3800-400°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱30-60min; 3)氮碳共滲 將預熱后的工件置于600-630°C的鹽浴中，處理180min; 4)氧化和拋光 400-450°C下，氧化15min，清水漂洗，拋光。重復1)-4)步驟3次， 所述水基清洗劑的組成配比如下: 表面活性劑AES1.5-2.0 g/1 表面活性劑NP-7 2.0-2.5 g/1 表面活性劑NP-10 2.2-2.6 g/1 助洗劑0.2-0.3 g/1 復合緩蝕劑0.5-0.8 g/1 溶劑為水； 優(yōu)選地，所述的助洗劑為三聚磷酸鈉、4A沸石和碳酸鈉中的一種或者兩種以上的組合。優(yōu)選地，所述的復合緩蝕劑為聚醚和咪唑啉復配。進一步優(yōu)選地，所述聚醚和咪唑啉的復配質量比例為1:1。本專利技術所述的滲氮鹽浴中含CN0—的質量百分數(shù)為30-40%。優(yōu)選地，所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為400?450L/h，使鹽浴適度翻騰。優(yōu)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。本專利技術的有益效果在于: 1、本專利技術的新型水基清洗劑的清洗能力強，常溫條件下渣油脫脂率可達99.5%以上;屬于低泡型清洗劑，起泡高達< 5mm；防銹性能良好。2、本專利技術的循環(huán)QPQ工藝能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，提高耐磨性;能有效提高氮化層的深度，減小氮化白亮層厚度，改善強化層的韌性，在強韌性方面獲得不錯的效果?！揪唧w實施方式】下面結合【具體實施方式】對本專利技術的實質性內(nèi)容作進一步詳細的描述。實施例1 一種循環(huán)QPQ處理工藝，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60kHz，功率密度設定在0.8W/C ； 2)預熱 在380°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱60min; 3)氮碳共滲 將預熱后的工件置于600°C的鹽浴中，處理180min; 4)氧化和拋光 400°C下，氧化15min，清水漂洗，拋光； 重復1)-4)步驟3次； 所述水基清洗劑的組成配比如下: 表面活性劑AES1.5- g/1 表面活性劑NP-7 2.0 g/1 表面活性劑NP-10 2.2 g/1 助洗劑0.2 g/1 復合緩蝕劑0.5 g/1 溶劑為水。 實施例2 一種循環(huán)QPQ處理工藝，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120 kHz，功率密度設定在0.5W/C; 2)預熱 在400°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱30min; 3)氮碳共滲 將預熱后的工件置于630°C的鹽浴中，處理180min; 4)氧化和拋光 450°C下，氧化15min，清水漂洗，拋光； 重復1)-4)步驟3次； 所述水基清洗劑的組成配比如下: 表面活性劑AES2.0 g/1 表面活性劑NP-7 2.5 g/1 表面活性劑NP-10 2.6 g/1 助洗劑0.3 g/1 復合緩蝕劑0.8 g/1 溶劑為水； 實施例3 一種循環(huán)QPQ處理工藝，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80 kHz，功率密度設定在0.6W/C; 2)預熱 在390°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱40min; 3)氮碳共滲 將預熱后的工件置于610°C的鹽浴中，處理180min; 4)氧化和拋光 420°C下，氧化15min，清水漂洗，拋光； 重復1)-4)步驟3次； 所述水基清洗劑的組成配比如下: 表面活性劑AES1.8g/l 表面活性劑NP-7 2.02 g/1 表面活性劑NP-10 2.3g/l 助洗劑0.25g/l 復合緩蝕劑0.6g/l 溶劑為水； 實施例4 一種循環(huán)QPQ處理工藝，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100kHz，功率密度設定在0.7W/C ； 2)預熱 在395°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱50min; 3)氮碳共滲 將預熱后的工件置于620°C的鹽浴中，處理180min; 4)氧化和拋光 440°C下，氧化15min，清水漂洗，拋光； 重復1)-4)步驟3次； 所述水基清洗劑的組成配比如下: 表面活性劑AES1.6g/l 表面活性劑NP-7 2.3 g/1 表面活性劑NP-10 2.4g/l 助洗劑0.22 g/1 復合緩蝕劑0.7 g/1 溶劑為水； 實施例5 本實施例的實施方式與實施例1基本相同，在此基礎上: 所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為450 L/ho實施例6 本實施例的實施方式與實施例2基本相同，在此基礎上: 所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為400 L/ho實施例7 本實施例的實施本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種循環(huán)QPQ處理工藝，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60～120?kHz，功率密度設定在0.5?0.8W/C；2）預熱在380?400℃的溫度下，在空氣爐中對工件加熱30?60min；3）氮碳共滲將預熱后的工件置于600?630℃的鹽浴中，處理180min；4）氧化和拋光400?450℃下，氧化15min，清水漂洗，拋光；重復1）?4）步驟3次；所述水基清洗劑的組成配比如下：表面活性劑AES???????1.5?2.0?g/l表面活性劑NP?7??????2.0?2.5?g/l表面活性劑NP?10?????2.2?2.6?g/l助洗劑??????????????0.2?0.3?g/l復合緩蝕劑??????????0.5?0.8?g/l溶劑為水。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：唐剛全，張豐瓊，
申請(專利權)人：四川全豐新材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51