一種適用于活塞環(huán)的qpq處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬元件制造加工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]QPQ (Quench-ΡοIish-Quench,淬火-拋光-淬火)技術(shù)的實質(zhì)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(shù)，具有高抗蝕、高耐磨、微變形的優(yōu)點。經(jīng)QPQ技術(shù)處理的工件表面為Fe304氧化膜，其抗蝕性遠(yuǎn)高于鍍鉻、鍍鎳等表面防護技術(shù)的水平，中碳鋼經(jīng)QPQ處理后在很多領(lǐng)域可以代替不銹鋼。同時，QPQ工藝可以代替發(fā)黑、磷化和鍍鎳等傳統(tǒng)防腐蝕工藝。目前，QPQ技術(shù)所具有的高抗蝕性引起了有關(guān)行業(yè)，尤其是石油、化工等腐蝕問題較為嚴(yán)重的行業(yè)的極大關(guān)注。
[0003]活塞環(huán)是發(fā)動機的關(guān)鍵零件之一，隨著發(fā)動機向高轉(zhuǎn)速、大功率、輕量化的方向發(fā)展，轎車、微型車、摩托車等發(fā)動機上已廣泛采用不銹鋼材料的活塞環(huán)。為提高鋼質(zhì)活活塞環(huán)的耐磨性和使用壽命，需對其進(jìn)行表面強化處理。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝。經(jīng)過氮碳共滲和一■次氧化，提尚處理層的厚度，進(jìn)一步提尚工件的抗腐蝕性能。
[0005]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種適用于活塞環(huán)的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，以100~150 A/dm2的電流密度清洗0.05-0.1s ;
2)預(yù)熱
在280-320°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱20-30min ；
3)滲氮
將預(yù)熱后的工件置于600-630°C的鹽浴中，處理120min ；
4)氧化和拋光
在ABl鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；
5)二次氧化
在ABl鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。
[0006]本發(fā)明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。
[0007]本發(fā)明所述的滲氮鹽浴中含CNO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30-30%，可將表面氧化膜及疏松層的厚度控制在0.015 mm以內(nèi)，從而可在后續(xù)珩磨工序中將其去除，以獲得高硬度、高耐磨的化合物組織。
[0008]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(yīng)劇烈而溢鹽。
[0009]本發(fā)明所述的氧化是指在340-360 °C，ABl鹽浴中氧化15_25min，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。
[0010]所述的二次氧化是指在340-360°C，ABl鹽浴中氧化5_10min。
[0011]本發(fā)明所述的電解清洗的溫度為70-90°C，極板間距為20 mm。
[0012]本發(fā)明所述漂洗的溫度為90°C。
[0013]本發(fā)明的鹽浴中CNO質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30-30%，鹽浴中氮勢的升高，使氮的滲入速度加快，滲層中氮濃度升高，耐磨性也相應(yīng)提高。加之共滲后的工件作進(jìn)一步氧化處理，即使?jié)B層表面的化合物層全部磨掉，其擴散層仍然具有良好的抗磨能力。可有效提高處理層的厚度，進(jìn)一步提尚工件的抗腐蝕性能。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0015]實施例1
一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，以100 A/dm2的電流密度清洗0.05s ;
2)預(yù)熱
在280°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱30min ；
3)滲氮
將預(yù)熱后的工件置于600°C的鹽浴中，處理120min ；
4)氧化和拋光
在ABl鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；
5)二次氧化
在ABl鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。
[0016]實施例2
一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，以150 A/dm2的電流密度清洗0.1s ;
2)預(yù)熱
在320°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱20min ；
3)滲氮
將預(yù)熱后的工件置于630°C的鹽浴中，處理120min ；
4)氧化和拋光
在ABl鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；
5)二次氧化
在ABl鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。
[0017]所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為400L/h。
[0018]實施例3 一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，以120A/dm2的電流密度清洗0.06s ;
2)預(yù)熱
在290°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱25min ;
3)滲氮
將預(yù)熱后的工件置于610°C的鹽浴中，處理120min ；
4)氧化和拋光
在ABl鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；
5)二次氧化
在ABl鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。
[0019]所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為450L/h。
[0020]所述的滲氮鹽浴中含CNO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30%。
[0021]實施例4
一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，以110A/dm2的電流密度清洗0.07s ;
2)預(yù)熱
在300°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱22min ；
3)滲氮
將預(yù)熱后的工件置于620°C的鹽浴中，處理120min ；
4)氧化和拋光
在ABl鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；
5)二次氧化
在ABl鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。
[0022]所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為410L/h。
[0023]所述的滲氮鹽浴中含CNO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為33%。
[0024]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0025]實施例5
一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，以140A/dm2的電流密度清洗0.08s ;
2)預(yù)熱
在310°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱28min ;
3)滲氮
將預(yù)熱后的工件置于620°C的鹽浴中，處理120min ；
4)氧化和拋光
在ABl鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；
5)二次氧化在ABl鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。
[0026]所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為420L/h。
[0027]所述的滲氮鹽浴中含CNO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為32%。
[0028]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0029]所述的氧化是指在340 °C，ABl鹽浴中氧化25min。
[0030]所述的二次氧化是指在340°C，ABl鹽浴中氧化lOmin。
[0031]所述的電解清洗的溫度為80°C，極板間距為20 mm。
[0032]實施例6
一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，以115A/dm2的電流密度清洗0.06s ;
2)預(yù)熱
在285°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱23min ;
3)滲氮
將預(yù)熱后的工件置于625°C的鹽浴中，處理90min ；
4)氧化和拋光
在ABl鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；
5)二次氧化
在ABl鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。
[0033]所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為440L/h。
[0034]所述的滲氮鹽浴中含CNO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為32%。
[0035]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0036]所述的氧化是指在360 °C，ABl鹽浴中氧化15min。
[0037]所述的二次氧化是指在360°C，ABl鹽浴中氧化5min。
[0038]所述的電解清洗的溫度為70°C，極板間距為20 mm。
[0039]所述漂洗的溫度為90 °C。
[0040]實施例7
一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，工藝步驟如下:
1)清洗
在水基清洗劑的作用下，以135A/dm2的電流密度清洗0.09s ;
2)預(yù)熱
在295°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱28min ;
3)滲氮
將預(yù)熱后的工件置于625°C的鹽浴中，處理1200min ；
4)氧化和拋光
在ABl鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；
5)二次氧化
在ABl鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。
[0041]所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為425L/h。
[0042]所述的滲氮鹽浴中含CNO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為31.5%。
[0043]所述的鹽要緩慢分批加入。
[0044]所述的氧化是指在350 °C，ABl鹽浴中氧化20min。
[0045]所述的二次氧化是指在350°C，ABl鹽浴中氧化8min。
[0046]所述的電解清洗的溫度為90°C，極板間距為20 mm。
[0047]所述漂洗的溫度為90 °C。
【主權(quán)項】
1.一種適用于活塞環(huán)的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，以100~150 A/dm2的電流密度清洗0.05-0.1s ; 2)預(yù)熱 在280-320°C的溫度下，在空氣爐中對工件加熱20-30min ； 3)滲氮 將預(yù)熱后的工件置于600-630°C的鹽浴中，處理120min ； 4)氧化和拋光 在AB1鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光； 5)二次氧化 在AB1鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，其特征在于:所述的鹽浴需要連續(xù)通入壓縮空氣，通氣量為400?450L/h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，其特征在于:所述的滲氮鹽浴中含CNO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30-33%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，其特征在于:所述的鹽要緩慢分批加入。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，其特征在于:所述的氧化是指在340-360°C，AB1鹽浴中氧化15_25min。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，其特征在于:所述的二次氧化是指在340-360°C，AB1鹽浴中氧化5_10min。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，其特征在于:所述的電解清洗的溫度為70-90°C，極板間距為20 mm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝，其特征在于:所述漂洗的溫度為90 °C。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種適用于活塞環(huán)的QPQ處理工藝。工藝步驟如下：1）清洗，在水基清洗劑的作用下，以100~150？A/dm2的電流密度清洗0.05-0.1s；2）預(yù)熱，在280-320℃的溫度下，在空氣爐中對工件加熱20-30min；3）滲氮，將預(yù)熱后的工件置于600-630℃的鹽浴中，處理120min；4）氧化和拋光，在AB1鹽浴中氧化后，加熱漂洗后，機械拋光；5）二次氧化，在AB1鹽浴中再次氧化，氧化完成后加熱漂洗，自然干燥后浸油。工藝經(jīng)過氮碳共滲和二次氧化，提高處理層的厚度，進(jìn)一步提高工件的抗腐蝕性能。
【IPC分類】C23C8/34, C25F1/00
【公開號】CN105297125
【申請?zhí)枴緾N201510868444
【發(fā)明人】張一帆
【申請人】成都錦匯科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年12月2日