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盐浴氮化加工
        1、清洗
        除油、去锈,切削时冷却润滑油以及某些金属清洗剂的残留物,在工件表面上以表膜的形式存在,微区分析说明,有磷酸盐,硅酸盐、钙、镁、氯、氧、硫等元素的化合物存在,会阻碍工件表面对氮和碳的吸收。
        2、预热
        工件不预热或预热不充分,直接进入氮化炉,处理后,外观容易不均匀,甚至产生芝麻点等表面缺陷,如果预热过度,处理后也会产生色泽不均匀,甚至发红等现象。工件表面呈紫色为好,草黄颜色也可,工件仍保持金属光泽,说明预热不足,工件表面黑色,说明预热过度。
        3、氮化
        氮化是QPQ盐浴复合处理技术中重要的工序,氮化的目的是在工件表面形成足够深的致密的化合物层和相应深度的扩散层。氮化盐浴中 CNO—控制在33-37%,当CNO—<30%时,会降低渗层的形成速度。如果CNO—>40%时,则容易形成渗层不致密,甚至造成严重的疏松,调整盐以每班少量多次添加为好,这样不会造成CNO—大起大落,不宜一次添加过多,这样会影响渗层的致密度。
        4、氮化炉的维护
        保持氮化炉盐浴的良好状态、对渗层质量有很大的影响,带有赃物、油脂、或铁锈的工件不准进入氮化炉内,铜铝、锌等有色金属件不准进入氮化炉,大批量的铜焊件不宜进入氮化炉,装工具的卡具及常用的工具要保持清洁。不宜带杂物进入氮化炉。要及时清除氮化炉内的炉渣,对保证化合物层的致密度极为重要。每班及时捞取氮化炉的悬浮的细渣及底部的沉渣(氧化皮),要及时补充新基盐,要保证盐浴成分的活性,同时要定时向氮化炉通气,以加速CNO—的分解,盐浴液面要保持一致,不要忽低忽高
        5、氧化炉的维护
        从氮化炉出来的工件不能在空气中停留时间过长,否则,氧化后的工件可能产生表面发红现象。在生产过程中,氧化盐浴不断与带入的氮化盐发生分解反应,生成碳酸盐渣产物,同时氧化盐浴还会与卡具反应,生成红色的Fe2O3,使盐浴老化,发红。

       向钢件表面渗入氮元素,形成富氮硬化层的化学热处理称为渗氮,通常也叫做氮化,软氮化,盐浴软氮化。
钢的渗氮热处理具有以下优点:
       1. 钢件渗氮后具有比渗碳件高的表面硬度和耐磨性,其表面硬度可以达到950-1200HV,相当于HRC65-72.而且这种高硬度和高耐磨性可保持到560-600摄氏度而不降低,具有很好的热稳定性;
       2. 由于氮化物体积胀大,在表层形成较大的残余应力,使钢件具有比渗碳高的疲劳强度和低的缺口敏感性;
       3. 氮化物层是致密的氮化物薄膜,具有良好的抗腐蚀性和抗咬合性能
       4. 由于渗氮处理温度低,且渗氮后不用再热处理,因此渗碳处理后钢件的变形很小。所以,渗氮处理在机械工业中获得广泛的应用,特别适宜许多精密零件的最终热处理,例如磨床主轴,镗床镗杆,机床丝杆以及各种冷作模具,热作模具,塑料模具和高速钢成型刀具等都采用渗氮处理。

盐浴氮化加工应用
       应用的职业: 汽车零部件、轻工机械、液压机械、齿轮、东西和模具制作等多种职业。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、紧固件、销轴、铝压铸模、铝揉捏模、塑料模、缝纫机零件、电气动东西零件等。
       常用的资料: 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 各种资料硬度: 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。

盐浴氮化加工步骤及工艺
       盐浴氮化加工处理工作原理:将工件在两种不同性质的熔融盐液中先后进行处理,使多种元素一起进入金属表面,形成由几种化合物组成的复合渗层,使金属表面得到强化改性,耐磨性、抗蚀性和耐疲惫性一起得到大幅度进步。  
       盐浴氮化加工前的工艺要求: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。

盐浴氮化加工各工序的基本作用
       预热:预热的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些作用。预热工序通常在空气炉中进行。
       氮化: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:氧化工序的作用一是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些好处。
       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

QPQ盐浴复合处理的主要原料
       QPQ盐浴复合处理的主要原料为三种生产用盐。
       基盐:基盐在氮化炉中熔化形成高氰酸根(CNO-)的氮化盐浴。基盐除了刚开始生产时熔化装满氮化炉之外,在正常生产中浴面下降时,也应加入基盐以提高浴面。
       调整盐:在生产过程中当氮化盐浴的氰酸根下降时,应向氮化炉补加调整盐,以使氰酸根含量维持在规定的范围之内。
       氧化盐:氧化盐用于氧化盐浴,浴面下降时直接补加氧化盐。
       盐浴氮化加工:盐浴氮化及QPQ复合处理
       开始的盐浴氮化加工称之为超低温氰化,溫度一般为520~560℃。常见的液體氰化盐浴一般用中性盐氧化钠、氯化钡、氯化钾、碳酸钾等,并仅适用弹簧钢专用工具。此外,也有称之为液體硫氮共渗的盐浴氮化,氯化钡30%、氧化钠20%、氯化钙50%,多加5%~10%(中性盐总重),成粉状的硫化亚铁,其盐浴硫含量不少于0.2%,再进入二氧化氮(NH3),促进盐浴滚动。盐浴氮化加工工艺主要参数是:溫度540℃~560℃,時间90~120分鐘。
       1、盐浴氮碳共渗方法
       海外明确提出了盐浴氮碳共渗的方法,包含软氮化、Tenifer法;Tufftriding、新Tenifer法、Melonizing、Sulfinuz法、Sur-Sulf法等。海外的盐浴碳氮共渗在含氰酸盐的熔盐中开展,熔盐中氰酸盐的分解反应及其别的化学变化造成有外扩散工作能力的氮,放置熔盐中的铁制产品工件表层与在汽体高频淬火时一样,起金属催化剂的功效。
       2、QPQ盐浴复合处理技术
       我国的QPQ盐浴复合处理技术,是“九五”期内营销推广新项目。QPQ一词来自英语Quench-Polish-Quench一词的字头简称,本意为热处理(快冷)—打磨抛光—热处理(快冷),后一些专家教授把不用打磨抛光工艺流程的盐浴复合处理和提升了打磨抛光工艺流程的QPQ技术融合起來,通称为QPQ盐浴复合处理技术。QPQ盐浴复合处理技术有下列特性:
       (1)优良的耐磨性能、耐疲惫特性。很多生产制造运用及实验证实,该技术能够 提升工磨具使用寿命2倍之上。严苛的翻转和拖动损坏实验表明,45钢、40Cr钢经QPQ盐浴复合处理后,其耐磨性能比感应淬火高15倍之上,比20钢渗氮热处理高10倍之上,比镀硬铬和正离子高频淬火高2倍之上。热处理的45钢经QPQ盐浴复合处理之后疲劳极限提升40%。
       (2)很好的抗蚀性。45钢经QPQ盐浴复合处理之后,在空气和盐雾测试中的抗蚀性能比变黑高70倍之上,比镀硬铬高16倍之上,乃至比1Cr18Ni9Ti马氏体不锈钢板还高好几倍。
       (3)很小的形变。QPQ盐浴复合处理之后产品工件的规格和样子基本上无转变。在盐浴氮化加工工艺情况下,产品工件规格的胀缩量下跌只是为0.005毫米。产品工件样子的转变也很小,如能够取得成功地使(508毫米×457mm×1.5毫米)2Cr13不锈钢板金属薄板处理后平整度确保在0.5毫米下列。因而,该技术能够用于处理基本调质处理方法没法处理的硬底化形变难点。
       (4)大幅环保节能。与基本调质处理技术对比,该技术处理温度低、隔热保温时间较短。
       (5)没污染。该技术在很多生产制造标准下,经全国各地环保局在生产制造当场现场检验,各类环境保护指标值均小于我国环境保护环保标准控制值。
       QPQ盐浴复合处理技术的“复合”一词表明它并不是一种单一的技术。“复合”的定义反映在它是高频淬火(氮碳共渗)和空气氧化工艺流程的复合;在特性上,它是高耐磨性能与调节剂蚀性的复合;在盐浴氮化加工工艺上,它是调质处理技术与防腐蚀技术的复合。