QPQ盐浴复合处理工艺守则.docx

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1、XXX有限公司企业标准QPQ盐浴复合处理工艺守则Q/XXX0152006代替Q/XXX38220041范围本标准规定了QPQ盐浴复合处理的材料规格、设备与工艺装备、复合处理的工艺过程、工艺规范、质量检验、盐浴的储放、使用与调整及操作安全注意事项。2材料规格2.1材料牌号10钢、20钢、45钢、40Cr、Cr12MoV等。2. 2加热介质基盐一一白色粉末状，无毒。调整盐一一白色粉末状，无毒。氧化盐一一浅黄色粉粒状，无毒，易吸水结块。3. 3冷却介质自来水。4. 4清洗介质10%碳酸钠水溶液、汽油及金属清洗剂等。3设备与工艺装备5. 1预热炉：25kWt甘娟式电炉，1台，t甘娟尺寸50OmmX70

2、OmmO5.2 氮化炉：25kWi烟式电炉，2台，t甘娟尺寸050OmmX700mm。5.3 氧化炉：25kW塔烟式电炉，1台，t甘娟尺寸50OmmX70Ommo5.4 控温系统：温度控制柜1台，附XMT型数显调节仪4只。5.5 水槽、油槽热水槽1只，尺寸为1400mm1000mm800mm；冷水槽1只，尺寸为IOOOmm义70OmmX800mm；油槽1只，尺寸为IOoommX70OmmX80Ommo5.6 通风装置：氮化炉配备通风装置1套，采用3kW电机。5.7 起重设备：5t电动单梁吊车，1台。5.8 工艺装备：各种专用卡具、吊具、滤渣器及舀盐勺、盛盐箱等辅助工具。4复合处理工艺过程QPQ

3、盐浴复合处理包括以下各工序：装卡一清洗（除油）一预热一氮化一氧化一清洗（去盐）一干燥一浸油。5复合处理工艺规范5.1 准备工作5.1.1 装卡5.1.1.1 批量生产时采用专用卡具；数量少、品种多时采用通用卡具。5.1.1.2 特小零件可用铁丝网装，一般零件不允许堆装。5.1.1.3 装卡工件的总容积不得超过盐浴总量的1/3。5.1.1.4 工件间的平面不得接触；大工件采用铁丝捆绑在卡具上。5.1.1.5 杆类及板形零件应垂直装卡，以减少变形；带盲孔、凹槽的零件。应将盲孔、凹槽向下，以免积盐。5.1.2 清洗5.1.2.1工件应先在清洗剂中清洗，然后用清水洗，以除去表面的油渍和沉积物。5.1.

4、2.2一般工件可装在卡具上，把10%Na03水溶液倒入清洗槽中，并加热至95沸腾。当工件表面很脏时，应逐件擦洗干净。5.1.2.3工件数量少时，可用汽油或清洗剂去油污。5.1.2.4工件表面有锈斑时，应用砂纸擦去。5.2预热5.2.1预热的作用：一是烘干工件表面水分，以防工件带水入氮化炉发生爆炸；二是防止冷工件直接入氮化炉，使炉温降低太多。5.2.2工件预热在预热炉中进行，一般预热温度为300400,预热时间为20min30min。5.2.3工件尺寸较大时，应延长预热时间，以保证工件入氮化炉后炉温降低不超过401。5.2.4当工件外观要求较严格时，工件预热后表面以兰紫色为好。5.3氮化5.3.

5、1氮化的目的是在工件表面形成化合物层和扩散层，以提高工件表面的耐磨,抗蚀和耐疲劳性能。5.3.2氮化的主要工艺参数为氮化温度和氮化时间。常见各种零件的氮化工艺规范如下：各种耐磨件570,2h3h；单纯防锈件570,Ih15h；一般模具570C,2h3h；Cr12MoV模具、工具520C,0.5h2h；大规格或厚刃高速钢刀具540C550C,30h45h；中等规格高速钢刀具540C550C,15h30h；特小规格或薄刃高速钢刀具540C550C,5min15min。5.3.3工件入氮化炉前应先核准数显调节仪设定的温度。当氮化炉达到控制温度，且生塔底部的盐熔化后，工件才能入炉。5.3.4氮化盐浴可

6、在580C以下使用，不允许在590C以上长期使用，否则易造成盐浴变质。5.3.5氮化时间应严格、准确地控制，其计算方法如下：a）工件入炉后，如炉温下降不超过20C,则氮化时间从工件入炉时开始计算；b）工件入炉后，如炉温下降超过20,则氮化时间应从炉温上升到设定温度时开始计算。5.3.6氮化炉的氟酸根含量应严格控制，不允许低于32%。氤酸根含量要定期化验，每天应按量添加调整盐。5.3.7每炉工件应随炉带3只试样（试样材料最好与工件相同），以便检验渗层硬度和深度。试样要分别固定在卡具的上、中、下三个不同的位置，并做好标记。5.3.8未经预热的带水工件、表面锈蚀严重的工件，以及带有大量油脂的工件严禁

7、入氮化炉。5.3.9每天工作后应做好捞渣工作：用滤渣器滤掉盐浴中悬浮的颗粒状渣。捞渣后应将炉盖盖好，以防杂物入炉。5.4氧化5.4.1氧化的主要作用是分解工件表面附着的富根，并在其表面形成氧化膜。5.4.2氧化的主要工艺参数为氧化温度和氧化时间。一般情况下，氧化温度为350C-370oC,氧化时间为20min单件或少量小件的氧化时间可以缩短到IOrnin15min;大件或工件数量多时，氧化时间可以延长至30mino5.4.3工件出氮化炉后，应在氮化炉上方停留及预冷Imin2min后再入氧化炉。但停留时间不能过长，否则工件表面易产生发红现象。5.4.4每天工作后应做好捞渣工作：用滤渣器滤掉盐浴中

8、悬浮的颗粒状渣。捞渣后应将炉盖盖好，以防杂物入炉。5.5冷却清洗5.5.1碳钢工件从氧化炉出来后，可直接放入冷水中清洗。合金钢工件从氧化炉出来后必须在空气中冷却，直到所有工件表面的盐液全部冷凝后（易变形件及变形要求严格的工件应冷至室温）再放入冷水中清洗。5.5.2冷却清洗时可用吊车上下移动工件，以加速盐的分解。5.5.3应采用流动水冷却清洗，并经常更换，保持冷却水的清洁。5.6热水洗及干燥5.6.1工件冷水清洗后，可以自然干燥，也可以吹干。大批量生产时，为缩短生产周期，冷水清洗后的工件应放入70C80热水槽中，放置Iomin后取出，工件会迅速干燥。5.6.2清洗用热水温度不宜过高，更不应沸腾，

9、以免干燥后工件表面粘浮粒状物。热水槽中的水应保持清洁，并经常更换。5.7浸油5.7.1工件干燥后，放入20,机油中浸泡2min3min,然后取出滴干油。5.7.2为避免卡具被油污染，有些工件可从卡具中取下，放入专用铁篮内浸油。6质量检验6.1 外观检查经QPQ盐浴复合处理的工件表面应呈黑色或兰黑色。6. 2抗蚀性检查工件经QPQ盐浴复合处理后其渗层完整性及抗蚀能力的检验方法为：采用10%CUSO4水溶液滴在工件非棱角处，对一般机械零件来说，30min不析出铜，即表示工件有完整的渗层，并具有一定的防锈能力。7. 3渗层质量检查渗层质量检查应采用与工件同种材料、同样原始状态的试样。渗层质量检查的项

10、目包括渗层表面硬度、渗层深度和渗层致密度。8. 3.1渗层表面硬度检查渗层表面硬度检查采用IOog或20Og载荷显微硬度测量，不可用洛氏等大负荷硬度计测量，也不可用神刀检验硬度。用于测量硬度的试样，在QPQ处理前应用4#金相砂纸磨光。处理后的试样也用4#砂纸轻轻磨光，见到金属光泽为止，然后在磨光面上测量硬度。砂纸磨的轻重应适当，过重、过轻均会影响硬度测量结果。测量渗层表面硬度时每炉应检查三只随炉试样，三只试样全部合格时方可判定该炉工件渗层表面硬度合格。9. 3.2渗层深度检查渗层深度检查一般采用金相法，仅测量化合物层深度，而氧化膜深度一般不检查，扩散层深度通常在有要求时才做检查。一般结构钢零件

11、经QPQ盐浴复合处理后，其化合物层应为10口25口，扩散层通常为0.3111111-0.5mmo每种产品的具体渗层深度指标应按产品图纸要求制定，并列入工艺文件中。10. 3.3渗层致密度化合物层常有不同程度的疏松现象，造成化合物外层不致密，而影响产品的耐磨性。根据疏松严重程度不同，可分为5个级别，13级为合格，45级为不合格。（具体评级标准参见QPQ盐浴复合处理技术工艺文件及GB10483）QPQ盐浴复合处理技术用盐由成都工具研究所专门配制，共有三种类型的盐：基盐、调整盐和氯化盐，均为袋装。基盐的作用：第一次熔化时用于填满氮化炉用蜗，作为氮化加热介质。以后正常生产条件下，当氮化炉盐液面下降时，

12、用来补充升高液面。调整盐的作用：氮化炉工作一定时间后，匐酸根含量将下降，添加调整盐可升而制酸根含量。氧化盐的作用：熔化后用于填满氧化炉用期，作为氧化加热介质。QPQ工艺用盐应储放在干燥、通风、清洁之处。已开袋使用的盐要保持清洁，不得混入杂物，并做好标识。10.1 化盐的使用与调整10.1.1 化盐的熔化a）将氮化炉培城清洗干净，彻底清除铁锈。b）控温仪表定值在520,将热电偶前端紧靠用烟外壁，然后通电升温，烘干珀烟。c）开启通风装置，加入基盐，先加至堪期深度的3/4左右。盖上炉盖，待用期下部的盐开始熔化，盐面下沉时，再继续加基盐。加盐时应使盐面始终保持在大致相同的高度，直到最后粉状盐全部化成液

13、体，盐面距均期上部大约15Omm时，即应停止加盐。注意：基盐全部熔化后再加基盐时每次加入量不宜太多，应逐渐缓慢地加入。d）基盐全部熔化后应在540560C空炉运行4h,才能投入使用。10.1.2 化盐的调整a）氮化炉盐浴中的制酸根含量在使用过程中会不断下降。在正常生产条件下，制酸根含量应保持在32%以上。b）控温仪表定值在520,将热电偶前端紧靠用烟外壁，然后通电升温，烘干用期。c）氮化炉盐浴中的制酸根含量低于要求值时，应向盐浴中加调整盐，以提高其制酸根含量。调整盐的添加比例，可以通过试验确定。d）在实际生产时，氮化炉盐浴中的制酸根含量以控制在中限范围33%35%为好。根据生产经验,650Om

14、mX70Omm用烟的氮化盐浴，每班生产后加4kg调整盐，即可使匐酸根值保持在中限。e）正常生产条件下，每周应化验12次制酸根含量。f）添加调整盐以前，应使氮化盐浴温度保持在520C540,以减少盐浴的挥发。添加调整盐时应开启通风装置，加盐时要少量缓慢地加入。加入调整盐后应保温1小时再生产，为提高生产效率，最好在下班前加调整盐。10.1.3 化盐的补充在生产过程中，由于各种因素的影响将使氮化盐的数量减少，液面高度下降，甚至不能淹没工件，此时必须添加基盐。加入基盐时应开启通风装置，少量逐渐地添加。10.2 化盐的使用与调整11. 2.1氧化盐的熔化a）将氧化炉培城清洗干净，彻底清除铁锈。b）控温仪

15、表定值在220,将热电偶前端紧靠用烟外壁，然后通电升温，烘干珀烟。c）加入氧化盐，先加至堪期深度的12o注意：第一次加入量不可太多，否则熔化后会使盐液溢出生期外，损坏电炉。d）当第一次加的盐全部熔化后，再继续逐渐加入氧化盐，但加入量仍然不能太多。最后加到盐液面距堪烟顶部20Omm为止。e）盐液面达到高度以后，盐浴应在220C保温，使水分挥发，直到盐液面不再有气泡产生，完全平静为止。然后将盐浴温度升高20C并保温，使气泡挥发，待液面平静后再升高20C,如此循环直到盐浴温度升高到370C。注意在上述过程中炉温不得升的太快，以避免盐浴外溢。f）最后用较快速度升温到500C,保温2h后，降到37OC即可使用。Q/XXX01520067. 2.2氧化盐的调整a）在生产过程中，氧化盐会老化而变红，影响氧化膜质量。一般可根据工件处理后外观是否均匀、发红，来判断盐浴是否老化。只要工件外观正常，补充添加氧化盐就可以了。b）当氧化盐发红严重，工件处理后外观不均匀或发红时，可先涝出生堪底部的粒状沉渣，再将盐浴温度升而到5OOC,保温2h。冷却到37