一、 QPQ 工藝的操作步驟如下
清洗、清理(去油、去銹)—裝卡—預熱—鹽浴氮化—鹽浴氧化—清洗(去鹽)—拋光—清洗—裝卡—預熱—二次氧化—清洗—干燥—浸油封閉。
1、清洗、清理
1.1 清洗工序,工件在入爐前必須清洗,其主要作用是除去工件表面的油漬和沉積物。
1.2 清洗方法,對表面光潔度較高的零件一般可采用金屬清洗劑清洗或汽油清洗,如果工件表面有銹,輕者可以用砂紙擦去,重者必須采用酸洗或噴砂。如果有條件,噴細砂是很好的預備工序,不但可以去污、去油,并且在處理后工件表面滲層均勻,外觀顏色也佳??傊? 不管采用什麼清洗方法, 工件臟物不得帶入爐內(nèi)。
2、工件裝卡
2.1 工件生產(chǎn)應采用專用卡具;批量不大,品種又多的工件可以采用通用卡具
2.2 除特小件用鐵絲網(wǎng)裝外,一般工件不允許堆裝,以減少鹽的消耗,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2.3 工件之間、工件與卡具不可以平面與平面接觸,且接觸面越小越好。
2.4 桿狀件、板狀件以垂直裝卡為好,減少變形。
2.5 帶盲孔或凹槽的工件,盲孔或凹槽應向下,以免積鹽。
3、預熱
3.1 預熱工序的主要作用有二: 一是烘干工件表面的水分,防止工件帶水進入氮化爐發(fā)生危險;二是防止冷工件直接進入氮化爐使爐溫降低太多,同時對減少變形和外觀有好處。
3.2 工件預熱溫度一般為 350—400℃,預熱時間視工件的材料、大小和裝量而定,一般為 20—40 分鐘,預熱應保證工件入氮化爐后,爐溫降低不超過 40℃,盡量保證在 20 分鐘內(nèi)恢復到規(guī)定的溫度為好。根據(jù)經(jīng)驗,高速鋼刀具預熱至藍紫色為好,一般工件草黃色即可。銀白色說明預熱不夠,黑色說明預熱過火。
3.3 預熱工序?qū)Φ瘜拥挠绊懖淮螅珜μ幚砗蠊ぜ耐庥^質(zhì)量影響較大。作為商品的工件,如工具、模具等對外觀有嚴格要求的零件,則預熱工序應嚴格控制。工件預熱溫度低或時間短,工件仍保持銀白色金屬光澤就入氮化爐,在處理后工件表面容易出現(xiàn)斑點。如果預熱溫度過高或時間過長,產(chǎn)品經(jīng)處理后會造成表面顏色不一致的現(xiàn)象。
3.4 如果卡具裝量很多、過密,可能出現(xiàn)卡具內(nèi)外層或上下層工件予熱顏色不均勻??ň咄鈱?、下層工件已變成蘭紫色,而中心部份或上部工件仍保持銀白色或僅變成草黃色。這時應以外層或下層工件出現(xiàn)藍紫色為準。如果工件斷面尺寸相差較大,也會出現(xiàn)予熱時顏色不均現(xiàn)象,這時應以工件關鍵部位出現(xiàn)蘭紫色為準。
3.5 預熱時,工件表面生成的氧化膜不會對氮和其它元素的滲入起阻礙作用,相反氧化膜對氮滲入金屬有一定促進作用。
4、氮化
氮化工序是整個工藝過程中的關鍵工序,目的是提高工件表面的耐磨、抗蝕和耐疲勞性能。
4.1 氮化規(guī)范:
特小規(guī)格或薄刃高速鋼刀具:540~550℃ 5~15 分鐘中等規(guī)格的高速鋼刀具:540~550℃ 15~30 分鐘大規(guī)格或厚刃高速鋼刀具:540~550℃ 30~45 分鐘各種模具:560℃ 2~3 小時
各種 Cr12MoV 鋼模具、工具: 520℃ 0.5~2小時
各種耐磨件:560℃-570℃ 2~3 小時單純防銹件:560℃-570℃ 1~1.5 小時
用戶應根據(jù)本廠產(chǎn)品的種類、規(guī)格、使用條件等進行工藝規(guī)范的現(xiàn)場試驗,后根據(jù)產(chǎn)品的效能試驗、臺架試驗或經(jīng)實際使用來確定每種產(chǎn)品的佳氮化規(guī)范,并詳細制定每種產(chǎn)品的工藝卡片。
4.2 工件入氮化爐前應先核準數(shù)顯表設定溫度,定好上限報警溫度。爐子達到控制溫度, 并且坩堝底部的鹽也已熔化,工件才能入爐。
4.3 工件入爐后,如果爐溫下降不超過 20℃,則氮化時間從工件入爐時開始計算;如果爐溫下降超過 20℃,則氮化時間從爐溫上升到指定溫度時開始計算。氮化時間應嚴格控制, 必要時可以采用帶定時報警的數(shù)顯表。
4.4 氮化爐的氰酸根含量根據(jù)金相化合物層深度和硬度來確定并控制,按量添加調(diào)整鹽。針對不同材料的產(chǎn)品,選用佳的氰酸根范圍。
4.5 開爐時每天應帶 45#鋼金相試樣一個(尺寸:5×10×20),以便檢測爐子狀態(tài),如用戶產(chǎn)品有技術(shù)要求,則應隨爐帶與工件材料相同、狀態(tài)相同的金相試樣便于檢驗滲層的硬度和深度,達到產(chǎn)品所要求的指標。
4.6 未經(jīng)預熱的帶水工件,表面污染嚴重,銹蝕嚴重或帶有油脂的工件不能入氮化爐。
4.7 每天工作后應撈渣,以保證鹽浴清潔和產(chǎn)品質(zhì)量。
5、氧化
氧化工序的主要作用是,分解工件表面附著的鹽中的氰根,并在工件表面形成氧化膜。
5.1 氧化工序的規(guī)范一般為 380—420℃,保溫 15-20 分鐘。單件或量少小件,氧化時間可以縮短到 10 分鐘。大件或工件數(shù)量太多,氰根不易分解徹底(可以觀察反應的泡沫,鹽浴表面無泡沫,說明氰根分解完成),可以把氧化時間延長到 30 分鐘