[发明专利]适用于纯水压元件的QPQ盐浴处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属元件制造加工业技术领域，具体涉及一种适用于纯水压元件的QPQ盐浴处理工艺。

背景技术

水压传动具有无污染、安全、清洁卫生、结构简单、效率高等突出优越性，符合清洁生产及可持续发展的要求。但是，水压技术需要解决诸如密封与润滑、磨损与腐蚀等关键问题。磨损、腐蚀和断裂是机械零件材料失效的三种主要形式，其中磨损失效是材料失效的主要原因。在水压元件中，磨损与腐蚀并存，且相互促进。

为了解决水压元件的磨损与腐蚀问题，目前，大多用耐蚀合金、工程陶瓷、高分子及其复合材料、以及表面工程材料等作为水压元件材料，为水压元件的生产与使用奠定了基础。但是，随着水压传动技术的不断发展，其应用范围越来越广泛，对水压元件材料提出了新的要求。例如，在水压冲击器中，冲击机构的工作条件比较复杂，不仅要求材料具有较好的耐磨性、抗蚀性，而且要求有较高的强度和韧性。

发明内容

为了解决纯水压元件的强度和韧性问题，本发明提供了一种适用于纯水压元件的QPQ盐浴处理工艺。加工工艺简单，经复合处理的水压元件的耐磨性和防腐蚀性能均大幅度提高。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

适用于纯水压元件的QPQ盐浴处理工艺，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；

2）预热

在350-400℃的温度下，在空气炉中对工件加热10-20min；

3）盐浴氮化

温度420-460℃，时间120~150min，目的是形成氮化层和扩散层;

所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-50%、Na₂CO₃4-8%、K₂CO₃6-10%、Li₂CO₃5-10%、KCNO12-25%、NaCNO8-15%、NaCl5-8%、Na₂S4-8%、K₂S6-10%、LiOH2-5%；

优选地，所述的氮化盐按质量计，配方组成为：尿素30-40%、Na₂CO₃4-5%、K₂CO₃6-7%、Li₂CO₃8-10%、KCNO15-20%、NaCNO8-10%、NaCl5-6%、Na₂S4-5%、K₂S6-8%、LiOH2-3%。

4）盐浴氧化

温度400-420℃，时间15~20min，目的是形成氧化层；

5）冷却

在空气下冷却，机械抛光；

冷却使渗层均匀致密并增加扩散层深度;同时分解粘附在工件上的ＣＮ。

6）再氧化

温度400-420℃，时间5~10min，使工件表层补充含氧量，浸油。

浸油的目的是密封渗层孔隙，以获得更佳的抗蚀能力。

在两个阶段中间增加一道抛光工序，去除表层较软的多孔性疏松层并使其表面光滑。

本发明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。

本发明所述的超声波清洗的振动频率范围在60～100kHz，功率密度设定在0.6-1W/C。

本发明的有益效果在于：

1、本发明采用新型氮化盐，不仅能在400-450℃的较低温度状态下保持一定的氮势，在较高的温度下稳定，还可有效提高处理层的厚度，提高工件的抗腐蚀性能。

2、纯水压工件经本发明的QPQ盐浴复合处理后在金属表面形成一层铁氮化合物和致密的铁氧化膜，经抛光并再次氧化后，使化合层更致密，氧渗入到化合物厚度的一半以上，并且延伸到更深的孔隙处，吸氧的化合物层进一步钝化，从而使金属表面有更高的耐蚀性和耐。

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

适用于纯水压元件的QPQ盐浴处理工艺，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；

2）预热

在350℃的温度下，在空气炉中对工件加热20min；

3）盐浴氮化