QPQ盐浴复合处理的基本原理
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盐浴液体氮化处理一、盐浴液体氮化(QPQ)工艺:工件在57010℃工作温度,在熔盐中将(硫)氮、碳等原子渗入工件表层,赋予工件超强耐磨、硬度高、耐腐蚀、变形小、抗疲劳等诸多性能。
熔盐本身是热载体和(硫)氮、碳原子活性原子,它与工件表面能充分接触,渗层及硬度均匀,稳定。
对于耐腐蚀性能要求高且光洁度要求▽8以上的工件,通常采用氮化后加氧化、抛光、再次氧化。
经NQPQ处理后的工件表面具有富氧氮化层,在保证耐磨、减摩、不变形、抗咬死和抗疲劳强度不变的同时,耐腐蚀性大幅提高,表面呈光亮黑色,美观、实用。
盐浴氮化前的工艺要求在盐浴氮化之前,复杂零件需进行在不低于580℃温度下正火并随后缓慢冷却的调质处理或采用高淬高回的前热处理工艺,补偿解决氮化后的轻微变形,精密零件处理前要在直径方向留有82μm的加工余。
二、盐浴液体氮化(QPQ)广泛应用于:1、应用的行业:汽车零部件、轻工机械、液压机械、齿轮、工具和模具制造等多种行业。
常用产品有:锯条、螺丝、曲轴、缸套、柱塞、缸塞环、发动机气门、齿轮、蜗杆、钻头、刀具、高强度紧固件、销轴、铝压铸模、铝挤压模、塑料模、缝纫机零件、电气动工具零件等……2、常用的材料:各种碳钢(20#、45#、40cr)高速钢(W6Mo5Cr4V2 、W18Cr4V、W12Cr4V4Mo)铸模钢热模氮化钢(3Cr2W8VH1338CrMo1)不锈钢:1Cr13、2cr13、201、301、304、316、1Cr18Ni9Ti)球墨铸铁:QT20-60、QT400-17 、KmQTMn6各种材料硬度:碳钢、低合金钢:HV500~700 铸铁:HV500~800 热模钢、铸模钢、冲模钢(Crl2型):HV700~1000 各种不锈钢、耐热钢:HV800~1100 各种高速钢(淬火):HV950~1200三、盐浴液体氮化(QPQ)特点:1、硬度 QPQ处理后的硬度和常规淬火、高频、渗氮等处理的硬度,它们的金相组织是不同的,QPQ处理的温度在57010℃液体里,通过原子渗入钢材,原子和钢材结合在一起,从而提高产品表面硬度和耐磨效果,经QPQ处理后,中碳钢、高速钢等耐磨性可以达到常规淬火的20倍,渗碳淬火的10倍,离子渗氮的3倍,镀硬铬的5倍2、极小的变形:QPQ盐浴复合处理后工件几乎不变形,是变形最小的硬化技术,可以解决常规硬化方法及一些管材比较薄容易变形无法解决的硬化变形难题。
宁波铁凝科技盐浴液体氮化(QPQ)工艺:一、盐浴液体氮化(QPQ)工艺:工件在570±10℃工作温度,在熔盐中将(硫)氮、碳等原子渗入工件表层,赋予工件超强耐磨、硬度高、耐腐蚀、变形小、抗疲劳等诸多性能。
熔盐本身是热载体和(硫)氮、碳原子活性原子,它与工件表面能充分接触,渗层及硬度均匀,稳定。
对于耐腐蚀性能要求高且光洁度要求▽8以上的工件,通常采用氮化后加氧化、抛光、再次氧化。
经NQPQ处理后的工件表面具有富氧氮化层,在保证耐磨、减摩、不变形、抗咬死和抗疲劳强度不变的同时,耐腐蚀性大幅提高,表面呈光亮黑色,美观、实用。
盐浴氮化前的工艺要求在盐浴氮化之前,复杂零件需进行在不低于580℃温度下正火并随后缓慢冷却的调质处理或采用高淬高回的前热处理工艺,补偿解决氮化后的轻微变形,精密零件处理前要在直径方向留有8±2μm的加工余。
二、盐浴液体氮化(QPQ)广泛应用于:1、应用的行业:汽车零部件、轻工机械、液压机械、齿轮、工具和模具制造等多种行业。
常用产品有:锯条、螺丝、曲轴、缸套、柱塞、缸塞环、发动机气门、齿轮、蜗杆、钻头、刀具、高强度紧固件、销轴、铝压铸模、铝挤压模、塑料模、缝纫机零件、电气动工具零件等……2、常用的材料:各种碳钢(20#、45#、40cr)高速钢(W6Mo5Cr4V2 、W18Cr4V、W12Cr4V4Mo)铸模钢热模氮化钢(3Cr2W8V H13 38CrMo1)不锈钢:1Cr13、2cr13、201、301、304、316、1Cr18Ni9Ti)球墨铸铁:QT20-60、QT400-17 、KmQTMn6各种材料硬度:碳钢、低合金钢:HV 500~700 铸铁:HV 500~800热模钢、铸模钢、冲模钢(Crl2型):HV 700~1000各种不锈钢、耐热钢:HV 800~1100各种高速钢(淬火):HV 950~1200三、盐浴液体氮化(QPQ)特点:1、硬度QPQ处理后的硬度和常规淬火、高频、渗氮等处理的硬度,它们的金相组织是不同的,QPQ处理的温度在570±10℃液体里,通过原子渗入钢材,原子和钢材结合在一起,从而提高产品表面硬度和耐磨效果,经QPQ处理后,中碳钢、高速钢等耐磨性可以达到常规淬火的20倍,渗碳淬火的10倍,离子渗氮的3倍,镀硬铬的5倍2、极小的变形:QPQ盐浴复合处理后工件几乎不变形,是变形最小的硬化技术,可以解决常规硬化方法及一些管材比较薄容易变形无法解决的硬化变形难题。
QPQ盐浴及质量控制一、介绍QPQ(Quench-Polish-Quench)是一种常用的表面处理技术,通过在高温下淬火、抛光和再淬火的过程中,形成一层坚硬的氮化物层,以提高金属件的表面硬度、耐磨性和腐蚀性能。
本文将详细介绍QPQ盐浴工艺及其质量控制。
二、QPQ盐浴工艺1. 盐浴配方盐浴是QPQ工艺的核心环节,合理的盐浴配方能够保证工艺的稳定性和成品的质量。
一种常用的盐浴配方如下:- 碳化钠(NaCN):30%;- 硝酸钠(NaNO3):30%;- 碳酸钠(Na2CO3):25%;- 氯化钠(NaCl):15%。
2. 工艺步骤QPQ盐浴工艺主要包括以下步骤:- 预处理:将金属件进行去油、除锈等表面处理,确保表面干净。
- 盐浴浸泡:将金属件浸入预热至500°C的盐浴中,保持一定时间,使金属表面发生化学反应。
- 淬火:将浸泡后的金属件迅速冷却至室温,形成氮化物层。
- 抛光:对淬火后的金属件进行抛光处理,提高表面光洁度。
- 再淬火:再次将金属件浸入盐浴中进行淬火处理,增加氮化物层的硬度。
三、QPQ质量控制1. 盐浴温度控制盐浴温度是影响QPQ工艺效果的重要因素,应严格控制在500°C左右,过高或过低都会影响氮化物层的形成和质量。
2. 盐浴浸泡时间控制盐浴浸泡时间决定了氮化物层的厚度,一般在30-90分钟之间,过长或过短都会影响氮化物层的硬度和均匀性。
3. 淬火速度控制淬火速度应尽可能快,以确保氮化物层的形成,但过快的冷却速度可能导致金属件变形或开裂,需要根据具体金属材料进行调整。
4. 抛光质量控制抛光过程中,应确保金属表面光洁度达到要求,避免出现划痕、气泡等缺陷。
5. 再淬火时间控制再淬火时间一般在5-15分钟之间,过长会导致氮化物层变脆,过短会影响氮化物层的硬度。
6. 检测与评估完成QPQ工艺后,需要对成品进行质量检测和评估。
常用的检测方法包括硬度测试、厚度测量、耐腐蚀性测试等,以确保产品符合要求。
一.技术先进QPQ盐浴复合处理技术是世界最新金属表面强化技术。
该技术通过在金属表面渗入多种合金元素,从而大幅度提高产品的耐磨性能。
它被广泛用于汽车、机车、工程机械、纺织机械、轻工机械、仪表、工模具等各种行业。
自德国DEGUSSA 公司推出QPQ技术后,其用户遍及德、美、英、日等国约800多家.如:美国的通用电器[GE]公司有该工艺不仅成功的取代了镀硬铬工艺,改善了机车柴油机缸套的耐磨、耐蚀性、而且降低了成本,同时消除了六价铬的公害;日本本田公司有数套自动化的QPQ设备分设国内外,有150多种汽车、摩托车零件采用了此技术,年处理量6万吨;丰田和日本公司每月数百吨零件采用此技术处理.国内的杀害大众汽车等众多厂家采用此技术有于大量处理曲轴、模具、工具、汽车、柴油机、摩托车、纺织配件等.二.性能优良1.比较的表面硬度产品经QPQ处理2-3小时,总渗层可到达0.4-0.6MM,下面是部分材料经QPQ处理后的白亮深度和硬度:材料牌号举列前处理处理温度处理时间表面硬度Hv0.1 白亮层深度纯铁 570 2-4小时 500-650 12-25μ底碳钢 A3,20,20Cr 570 2-4小时 550-770 12-25μ中碳钢 45,40Cr 570 2-4小时 550-770 12-25μ高碳钢 T8,T12 570 2-4小时 550-770 2-25μ氮化钢 38CrMoAL调质 570 2-4小时 950-1050 12-20μ铸模钢 3Cr2W8V 淬火 570 2-3小时 950-1000 10-17μ热模钢 5CrMnMo淬火 570 2-3小时 770-900 10-20μ冷模钢 Cr12MoV高温淬火 520 2-3小时>950 10-20μ高速钢 W6Mo5Cr4V2[刀具] 淬火 550 4-45分钟 1000-1300高速钢 W18Cr4V[耐磨件] 淬火 570 2-3小时 1500 10-15μ不锈钢 1Cr13,4Cr13 570 2-3小时 900-1000 10-15μ 1Cr18Ni12Mo2Ti 570 2-3小时 950-1150 10-15U不锈钢 0Cr18Ni12Mo2Ti 570 2-3小时 950-1150 总深度20μ-30μ气门钢 5Cr21Mn9Ni4N固溶 570 2-3小时 950-1150 7μ-12μ灰铸铁 HT20-40 570 2-3小时 500-650 总深>0.1MM球墨铸铁 QT60-2 570 2-3小时 500-650 总深度>0.1MM2.良好的耐磨性、抗疲劳性产品经QPQ盐浴复合处理后,耐磨性到达常规淬火及高频淬火的16倍以上,是镀硬铬和离子氧化的2倍多。
QPQ盐浴及质量控制引言概述:QPQ盐浴是一种常用的热处理工艺,用于提高金属零件的表面硬度和耐腐蚀性能。
本文将介绍QPQ盐浴的工艺流程以及质量控制的重要性。
一、QPQ盐浴的工艺流程1.1 清洗预处理在进行QPQ盐浴处理之前,首先需要对金属零件进行清洗预处理。
这一步骤的目的是去除表面的污垢和油脂,以确保盐浴处理的效果和质量。
1.2 盐浴处理盐浴处理是QPQ工艺的核心步骤。
将金属零件浸入预先加热的盐浴中,通过高温和盐浴中的氮化物反应,使金属表面生成一层硬度较高的氮化层。
这一层氮化层可以显著提高金属零件的硬度和耐腐蚀性能。
1.3 淬火和冷却盐浴处理后,金属零件需要进行淬火和冷却。
淬火是将金属零件迅速冷却,以稳定氮化层的组织结构。
冷却过程需要控制得当,以避免产生过多的残余应力和变形。
二、QPQ盐浴的质量控制2.1 温度控制盐浴处理的温度是影响QPQ工艺效果的重要因素之一。
温度过高可能导致氮化层过厚,而温度过低则会影响氮化层的形成。
因此,需要严格控制盐浴的温度,确保其在合适的范围内。
2.2 时间控制盐浴处理的时间也是影响QPQ工艺效果的关键因素。
时间过长可能导致氮化层过厚,而时间过短则会影响氮化层的质量。
因此,需要根据具体的金属材料和零件尺寸,合理控制盐浴处理的时间。
2.3 盐浴成分控制盐浴的成分对QPQ工艺的效果和质量有着重要影响。
氮化盐浴中的氮化物含量、盐浴的酸度和浓度等参数需要进行精确控制,以确保氮化层的形成和质量。
三、QPQ盐浴的优势和应用领域3.1 优势QPQ盐浴工艺具有处理效率高、成本低、无污染等优势。
与传统的表面处理方法相比,QPQ盐浴可以在较短的时间内获得更好的表面硬度和耐腐蚀性能。
3.2 应用领域QPQ盐浴广泛应用于汽车、机械制造、航空航天等领域。
例如,汽车发动机缸套、气门、曲轴等关键零部件常采用QPQ盐浴处理,以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
四、QPQ盐浴的质量检测方法4.1 金相检测金相检测可以通过显微镜观察氮化层的显微组织结构,判断其形成和质量。
QPQ盐浴及质量控制引言概述:QPQ盐浴是一种常用的热处理方法,用于提高金属零件的耐腐蚀性和硬度。
在QPQ盐浴过程中,金属零件首先被浸入含有盐和氮化物的熔盐中,然后在高温下进行氮化处理。
本文将详细介绍QPQ盐浴的工艺流程、优势、质量控制和常见问题。
一、QPQ盐浴的工艺流程1.1 盐浴准备在进行QPQ盐浴处理之前,需要准备好熔盐。
熔盐的成分通常包括氯化钠、氯化亚铁、氯化钾等。
这些盐类的配比和浓度需要根据具体的金属材料和处理要求来确定。
1.2 预处理在进行QPQ盐浴处理之前,金属零件需要经过预处理。
预处理包括去除表面的油脂、氧化物和其他杂质,以保证QPQ盐浴的效果。
通常采用碱性清洗、酸洗和除锈等方法进行预处理。
1.3 盐浴处理盐浴处理是QPQ盐浴的核心步骤。
金属零件被浸入预先加热的熔盐中,通过高温和浸泡时间的控制,使金属表面形成一层氮化物层。
氮化物层的形成可以提高金属的硬度和耐腐蚀性。
二、QPQ盐浴的优势2.1 耐腐蚀性提高QPQ盐浴处理后,金属表面形成的氮化物层可以显著提高金属零件的耐腐蚀性。
这是因为氮化物层具有较高的硬度和致密性,可以有效阻止腐蚀介质的侵蚀。
2.2 硬度增加氮化物层的形成还可以显著提高金属零件的硬度。
通过QPQ盐浴处理,金属零件的表面硬度可以增加2-3倍。
这使得金属零件在使用过程中更加耐磨损和耐磨损。
2.3 加工变形小与其他热处理方法相比,QPQ盐浴处理对金属零件的加工变形影响较小。
这是因为QPQ盐浴处理过程中,金属零件的温度升降速度相对较慢,减少了热应力的产生,从而减少了加工变形的风险。
三、QPQ盐浴的质量控制3.1 温度控制QPQ盐浴处理的温度是影响处理效果的重要参数。
温度过高会导致金属零件的变形和氮化层的过厚,温度过低则会影响氮化物层的形成。
因此,需要严格控制处理温度,确保在合适的范围内进行处理。
3.2 浸泡时间控制浸泡时间是影响氮化物层形成的另一个重要参数。
过长的浸泡时间会导致氮化物层过厚,过短的浸泡时间则会影响氮化物层的质量。
“QPQ”是英文“Quench—Polish—Quench”的字头缩写。
原意为淬火—抛光—淬火,在国内把我们把它称作QPQ盐浴复合处理技术,其中“盐浴复合”的含义是指在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件。
其工艺是:装卡——清洗去油——预热——氮化——氧化——清洗去盐——抛光——氧化——干燥——浸油。
预热:主要作用是烤干工件表面的的水分,使冷工件升温后再入氮化炉,以防工件带水入氮化炉引起盐浴溅射和防止冷工件入炉后盐浴温度下降太多。
同时预热对减少工件变形和获得色泽均一的外观也有一定作用。
预热工序通常在空气炉中进行。
氮化:是QPQ盐浴复合热处理技术的核心工序。
氮化盐中氰酸根的分解而产生的活性氮原子渗入工件,在工件表面形成耐磨性和抗蚀性很高的化合物层和耐疲劳的扩散层。
氧化:作用一是彻底分解工件从氮化炉带出来的氰根,达到环保要求。
二是在工件表面形成黑色氧化膜,增加防腐能力,对提高耐磨性也有一定好处。
抛光:提高工件表面光洁度,同时也可以去除工件表面严重的疏松层。
大量的生产应用及试验证明,经过该技术处理过的工模具,寿命可以提高2倍以上,通过对零件的滑动磨损试验,45钢、40Cr钢经该技术处理后的耐磨性比高频淬火高15倍以上,比20钢渗碳淬火高10倍以上,耐磨性比发黑处理高出几百倍。
QPQ处理的零件均比发黑处理的零件提高几十倍,效果很好。
有这项技术需求的用户可联系焦作汇鑫恒机械制造有限公司进行详细的了解。
我们成立于2011年,采用新的工艺和新的环保设备,对现有的金属表面梳理材料进行研发、改进,耐磨损、耐腐蚀、抗疲劳是金属领域3大需要解决的问题针对产品渗层浅、盐雾时间段、产品发红等因素研发改进出环保、节能型QPQ 专用盐等热处理材料,通过反诉实验及广大用户的长使用,大大降低了用户的加工成本。
QPQ是一种新型环保的表面处理技术,它是Quench- Polish-Quench 的缩写形式。
是指将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,从而达到是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,因此国内外称之为QPQ,该技术将热表强化处理与防腐蚀处理一-次完成,像美国的GE公司、GM 公司、德国大众、奔驰、日本本田、丰田等一些著名的跨国公司,均大量采用。
QPQ在工艺上是热处理技术与防腐蚀技术的结合,在性能上它是高耐磨性与高抗蚀性的结合,在渗层上是由多种化合物组成的复合渗层,具有极佳的应用前景,目前,在国内外的汽车、工程机械、石油机械、纺织机械、铁路装备、航天军工等领域中使用效果非常突出。
其具体的特点如下:提高工件的表面硬度、提升耐磨性和抗疲劳性能该工艺能够极大的提高各种金属零件表面的硬度和耐磨性,降低摩擦系数,同时通过疲劳试验表明,QPQ技术大幅度提高普通碳钢的抗疲劳性能40%以上,比普通的离子氮化和气体氮化的效果好。
大幅度的提升工件的抗腐蚀性能通过对常见的不同材料、不同工艺处理的样品按相同的中性盐雾试验标准进行连续喷雾试验(盐雾试验温度35±2℃,相对湿度>95%,5%NaCl水溶液喷雾),实验结果表明,QPQ技术处理零件的抗腐蚀性能明显优于不锈钢以及常规的表面处理工艺。
产品处理以后变形量小常规工件经过QPQ技术处理后几乎没有变形产生,这可以有效解决常规热表处理工艺难以解决的硬化变形难题,目前,QPQ技术在轴类零件、细长杆件以及薄壁类零部件等对热处理变形控制要求高的产品上应用得非常成功。
产品处理周期短,处理成本低常规工件经QPQ技术处理后,能同时提高硬度、耐磨性和抗腐蚀能力,并且形成黑亮的外观,处理周期短,可以替代常规的淬火-回火发黑(镀铬)等多道工序,大幅度降低生产成本。
环境污染极小,符合国家环保发展的方向QPQ技术所使用的原材料均不含重金属以及其他有毒有害物质,同时,其工艺过程经环保部门检测鉴定,并且经过全国各地众多用户的实际使用证明,各种终端有害物质排放量均低于国家排放标准允许值。
QPQ盐浴及质量控制一、背景介绍QPQ盐浴是一种常用的表面处理技术,通过将工件浸泡在含有特定成分的盐浴中,使其表面形成一层致密、均匀的氮化物层,从而提升工件的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
在QPQ盐浴的生产过程中,质量控制是确保产品质量和性能的关键环节。
二、盐浴配方1. 盐浴成分:- 盐酸:30%- 硝酸:10%- 氯化钠:20%- 硝酸铵:5%- 硝酸钙:3%- 氯化铵:2%- 氯化钙:5%- 氯化钾:5%- 硫酸:10%- 硝酸钾:10%2. 盐浴浓度:- 盐酸:20-25%- 硝酸:5-10%- 氯化钠:15-20%- 硝酸铵:3-5%- 硝酸钙:2-4%- 氯化铵:1-3%- 氯化钙:3-5%- 氯化钾:3-5%- 硫酸:5-10%- 硝酸钾:5-10%三、质量控制步骤1. 盐浴温度控制:在QPQ盐浴处理过程中,温度是一个非常重要的参数。
通常,盐浴温度应控制在350-400摄氏度之间。
为了确保温度的准确性和稳定性,可以使用专业的温度控制设备,如温度计和热电偶,并经常进行校准和验证。
2. 盐浴浓度控制:盐浴的浓度直接影响到处理后工件的性能。
因此,需要定期检测和调整盐浴的浓度。
可以使用化学分析方法,如滴定法或离子色谱法,对盐浴中各成分的浓度进行检测,并根据检测结果进行调整,以确保浓度处于合适的范围内。
3. 盐浴pH值控制:盐浴的pH值也是一个重要的控制参数,它对工件表面的氮化层形成和质量有着直接影响。
通常,盐浴的pH值应保持在2-4之间。
可以使用酸碱指示剂或pH 计来检测盐浴的pH值,并根据检测结果进行调整。
4. 盐浴时间控制:盐浴时间是指工件在盐浴中浸泡的时间,它会影响到氮化层的厚度和质量。
根据不同的工件和要求,盐浴时间可以在30分钟到2小时之间。
在生产过程中,需要严格控制盐浴时间,可以使用计时器或自动控制设备来实现。
5. 工件预处理控制:在进行QPQ盐浴处理之前,需要对工件进行适当的预处理,以确保盐浴处理的效果。