本发明专利技术公开了一种基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：步骤一、对试件表面进行预处理得到待处理表面；步骤二、将步骤一中的待处理表面置于渗氮炉中进行渗氮处理得到增强表面；渗氮处理时的浴盐由渗氮盐、调整盐和助渗剂组成，其中，所述渗氮盐、调整盐、助渗剂的质量比为（3~5）：（4~6.5）：1，浴盐中的氰酸根的含量为22~32%；步骤三、将步骤二中的增强表面置于氧化炉中进行氧化处理，冷却至室温后得到QPQ热处理表面。本发明专利技术在进行QPQ处理前，经超声喷丸预处理后再对金属基体表面，加快了渗氮工艺中增强元素渗入基体表面的速度，增加了复合渗层与金属基体表面的结合力，提高了AISI440C不锈钢的耐磨性和理化性能。理化性能。
【技术实现步骤摘要】
一种基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺
[0001]本专利技术涉及QPQ热处理工艺技术研究领域，具体涉及一种基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺。
技术介绍
[0002]QPQ处理，它是Quench
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Polish
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Quench的缩写形式。是指将黑色金属零件放入两种性质不同的盐浴中，通过多种元素渗入金属表面形成复合渗层，从而达到使零件表面改性的目的。它没有经过淬火，但达到了表面淬火的效果，因此国外称之为QPQ。国内称之为“氮碳氧复合处理技术”。
[0003]现有技术中金属表面经QPQ热处理可提高其硬度和耐磨性，其中，QPQ热处理工艺主要包括超声清洗、渗氮、氧化三大步骤，超声清洗可以去除待增强表面的脏污，以保证在渗氮工序中增强元素如氮元素、碳元素等渗入基体表面，这种前处理工艺保证了增强元素与基体表面的结合，但形成的复合渗层厚度较薄，且复合渗层与基体的结合力较差，导致金属表面的理化性能和机械性能仍然无法满足使用需求。
技术实现思路
[0004]本专利技术的一个目的是解决现有的QPQ热处理工艺形成的复合渗层厚度较薄，复合渗层与基体的结合力较差，导致金属表面的理化性能和机械性能仍然无法满足使用需求的问题，并提供一种基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺。
[0005]为了实现本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：步骤一、对试件表面进行预处理得到待处理表面；步骤二、将步骤一中的待处理表面置于渗氮炉中进行渗氮处理得到增强表面；渗氮处理时的浴盐由渗氮盐、调整盐和助渗剂组成，其中，所述渗氮盐、调整盐、助渗剂的质量比为（3~5）：（4~6.5）：1，浴盐中的氰酸根的含量为22~32%；步骤三、将步骤二中的增强表面置于氧化炉中进行氧化处理，冷却至室温后得到QPQ热处理表面。
[0006]优选的是，步骤一中的预处理包括清洗处理、超声喷丸预处理和微蚀处理。
[0007]优选的是，步骤一中所述清洗处理的方法为：将试件表面放入清洗液中超声洗涤20~30min，得到洁净的试件表面；所述清洗液包括无水乙醇、十二烷基苯磺酸钠、司盘80和水，其中，无水乙醇、十二烷基苯磺酸钠、司盘80、水的质量比为（2~2.5）：（1~1.2）：（1~1.2）：（8~12）。
[0008]优选的是，步骤一中超声喷丸预处理时，冲击头的直径为2~3mm，处理时间为20~30min，频率为20kHz，覆盖率为65％。
[0009]优选的是，步骤一中微蚀处理的方法为：将试件表面置于微蚀液中处理3~7s，所述微蚀液为双氧水、苯甲酸、乙醇和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物，其中，所述双氧水、苯甲酸、
乙醇、脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为（0.1~0.3）：（0.1~0.3）：（8~10）：（0.1~0.3）。
[0010]优选的是，步骤二中渗氮处理时的渗氮温度为500~600℃，渗氮时间为60~180min。
[0011]优选的是，步骤二中所述渗氮盐为氰酸钠；所述调整盐为碳酸钾和碳酸钾的混合物，所述碳酸钠、碳酸钾的质量比为2：1；所述助渗剂由活性炭、镍粉和聚异丁烯丁二酰亚胺组成，所述活性炭、镍粉、聚异丁烯丁二酰亚胺的质量比为（5~8）：1：1。
[0012]优选的是，步骤三中氧化处理时的浴盐为硝酸钠、碳酸钠、氢氧化钠和硝酸钾的混合物，所述硝酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、硝酸钾的质量比为（10~15）：（10~20）：（1~4）：（10~20）。
[0013]优选的是，步骤三中氧化处理时的氧化温度为300~380℃，盐浴氧化时间为30~50min。
[0014]本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术在进行QPQ处理前，先采用超声喷丸预处理的方法，将试件表面原有的氧化层去除，从而使得渗氮浴盐中的增强元素直接渗入金属基体表面，加快了渗氮工艺中增强元素渗入基体表面的速度，缩短了渗氮时间，试件表面经超声喷丸预处理后再对金属基体表面进行微蚀处理，微蚀处理可在金属基体表面形成凹凸不平的微颗粒，从而在基体表面形成微通道，一方面增强元素通过微通道可快速渗入至金属基体内部，另一方面增强元素与微通道壁处的金属基体结合，增加了复合渗层与金属基体表面的结合力，最终提高了AISI440C不锈钢的耐磨性和理化性能。
[0015]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
[0016]下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实 施。
[0017]本专利技术提供了一种基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺，以下以AISI440C不锈钢的QPQ热处理生产工艺为研究对象，对本专利技术生产工艺进一步说明。
[0018]实施例1该生产工艺包括以下步骤：步骤一、对AISI440C不锈钢表面进行预处理得到待处理表面，预处理包括清洗处理、超声喷丸预处理和微蚀处理；清洗处理的方法为：将AISI440C不锈钢表面放入清洗液中超声洗涤30min，得到洁净的试件表面，清洗液包括无水乙醇、十二烷基苯磺酸钠、司盘80和水，其中，无水乙醇、十二烷基苯磺酸钠、司盘80、水的质量比为2：1：1：8；超声喷丸预处理时，冲击头的直径为2mm，处理时间为30min，频率为20kHz，覆盖率为65％；微蚀处理的方法为：将试件表面置于微蚀液中处理5s，微蚀液为双氧水、苯甲酸、乙醇和脂肪醇聚氧乙烯醚的混合物，其中，双氧水、苯甲酸、乙醇、脂肪醇聚氧乙烯醚的质量比为0.2：0.1：10：0.1。
[0019]步骤二、将步骤一中的待处理表面置于渗氮炉中进行渗氮处理得到增强表面；
渗氮处理时的渗氮温度为500℃，渗氮时间为60min；渗氮处理时的浴盐由渗氮盐、调整盐和助渗剂组成，渗氮盐、调整盐、助渗剂的质量比为3.4：5.6：1，浴盐中的氰酸根的含量为22%，渗氮盐为氰酸钠，调整盐为碳酸钾和碳酸钾的混合物，碳酸钠、碳酸钾的质量比为2：1，助渗剂由活性炭、镍粉和聚异丁烯丁二酰亚胺组成，活性炭、镍粉、聚异丁烯丁二酰亚胺的质量比为8：1：1。
[0020]步骤三、将步骤二中的增强表面置于氧化炉中进行氧化处理，冷却至室温后得到QPQ热处理表面；氧化处理时的氧化温度为300℃，盐浴氧化时间为50min，氧化处理时的浴盐为硝酸钠、碳酸钠、氢氧化钠和硝酸钾的混合物，硝酸钠、碳酸钠、氢氧化钠、硝酸钾的质量比为10：10：1：10。
[0021]实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于：步骤一中将试件表面置于微蚀液中处理7s。
[0022]实施例3本实施例与实施例1的不同之处在于：步骤一中将试件表面置于微蚀液中处理3s。
[0023]实施例4本实施例与实施例1的不同之处在于：步骤二中渗氮盐、调整盐、助渗剂的质量比为5：4：1，浴盐中的氰酸根的含量为32%。
[0024]实施例5本实施例与实施例1的不同之处在于：步骤二中渗氮盐本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括以下步骤：步骤一、对试件表面进行预处理得到待处理表面；步骤二、将步骤一中的待处理表面置于渗氮炉中进行渗氮处理得到增强表面；渗氮处理时的浴盐由渗氮盐、调整盐和助渗剂组成，其中，所述渗氮盐、调整盐、助渗剂的质量比为（3~5）：（4~6.5）：1，浴盐中的氰酸根的含量为22~32%；步骤三、将步骤二中的增强表面置于氧化炉中进行氧化处理，冷却至室温后得到QPQ热处理表面。2.如权利要求1所述的基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺，其特征在于，步骤一中的预处理包括清洗处理、超声喷丸预处理和微蚀处理。3.如权利要求2所述的基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺，其特征在于，步骤一中所述清洗处理的方法为：将试件表面放入清洗液中超声洗涤20~30min，得到洁净的试件表面；所述清洗液包括无水乙醇、十二烷基苯磺酸钠、司盘80和水，其中，无水乙醇、十二烷基苯磺酸钠、司盘80、水的质量比为（2~2.5）：（1~1.2）：（1~1.2）：（8~12）。4.如权利要求2所述的基于修复和强化处理技术的QPQ生产工艺，其特征在于，步骤一中超声喷丸预处理时，冲击头的直径为2~3mm，处理时间为20~30min，频率为20kHz，覆盖率为65％。5.如权利要求2所述的基于修复和强化处理...
【专利技术属性】
技术研发人员：王广伟，张凯军，张楠，
申请(专利权)人：无锡富望德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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