QPQ表面改性技术操作规程

一、 QPQ工艺的操作步骤如下

清洗（去油、去锈）-装卡-预热-盐浴氮化-盐浴氧化-清洗（去盐）-干燥-抛光-装卡-预热-氧化-清洗(去盐)-干燥-浸油

1、 清洗

   1.1清洗工序，工件在入炉前必须清洗，其主要作用是出去工件表面的油脂和沉积物。

   1.2清洗方法，对表面光洁度较高的零件一般可采用金属清洗剂清洗或汽油清洗，如果工件表面生锈，轻者可以用砂纸搽去，重者必须采用喷砂或酸洗。如果有条件，喷细沙是很好的预备工序，不但可以去污、去油，并且在处理后工件表面渗层均匀，外观颜色也佳。总之不管采用什么清洗方法，工件赃物不得带入炉内。

2、工件装卡

  2.1 工件生产应采用专用卡具；批量不大，品种又多的工件可以采用通用卡具).

  2.2 除特小件用铁丝网装外，一般工件不允许堆装，以减少盐的消耗，保证产品质量。

  2.3 工件之间、工件和卡具不可以平面与平面接触，且接触面越小越好。

  2.4 杆状件、板状件以垂直装卡为好，减少变形。

  2.5 带盲孔或凹糟的工件，盲孔或凹糟应向下，以免积盐。

3、预热

   3.1 预热工序的主要用途有二：一是烘干工件表面的水分，防止工件带水进入氮化炉发生危险：二是防止冷工件直接进入氮化炉使炉温降低太多，同时对减少变形和外观有好处。

   3.2 工件预热温度一般为250-350度，预热时间视工件的材料，大小和装量而定，一般为20-40分钟，预热应保证工件入氮化炉后，炉温降低不超过40度，尽量保证在20分钟内恢复到规定的温度为好。根据经验，高速钢刀具预热至蓝紫色为好，一般工件草黄色即可。银白色说明预热不够，黑色说明预热过火。

   3.3 预热工序对氮化层的影响不大，但对处理后工件的外观质量影响较大。作为商品的工件，入工具、模具等对外观有严格要求的零件，则预热工序应严格控制。工件预热温度低或时间短，工件认保持银白色金属光泽就进入氮化炉，在处理后工件表面容易出现斑点。如果预热温度过高或时间过长，产品经处理后会造成表面颜色不一致的现象。

   3.4 如果卡具装量过多，过密，可能出现卡具内外层或卡具上下层预热颜色不均匀。卡具外层上层已变成蓝紫色，而中心部分或上部工件仍保持银白色或仅变成草黄色。这时应以外层或下层工件出现蓝紫色为准。如果工件断面尺寸相差较大，也会出现预热时不均匀现象，这时应以工件关键部位出现蓝紫色为准。

  3.5 预热时，工件表面生成的氧化膜不会对氮和其他元素的渗入起阻碍作用，相反氧化膜对氮渗入金属有一定促进作用。

4、氮化

  4.1氮化工序是整个工艺中的关键工序，目的是提高工件表面的耐磨、抗腐蚀和耐疲劳性能。

  4.2氮化规范：

特效规格或薄刃高速钢刀具：540-550 度     5-15分钟

  中等规格的高速钢刀具      530-540   15-30分钟

  大规格或厚刃高速钢刀具   530-540     30-45分钟

  各种模具     540-550       2-3小时

  各种CR12MOV钢模具、工具：530-540      3-4小时

  各种耐磨件    560-570    2-3小时

   单纯防锈件    560-570    1-1.5小时

用户应根据本厂产品的种类、规格、使用条件等进行工艺规范的现场试验，最后根据产品的效能试验、台架试验或经实际使用来确定每种产品的最佳氮化规范，并详细制定每种产品的工艺卡片。

4.3 工件入氮化炉前应先核准数显表设定温度，定好上限报警温度。炉子到达控制温度，并且干锅底部的盐也已融化，工件才能入炉。

4.4 工件进炉后，如果氮化温度下降不超过20度，则氮化时间从进炉开始计时，如果下降超过20度，则氮化时间从炉温上升到制定温度时开始计算，氮化时间应严格控制，必要时可以采用带定时报警的数显表。

4.5 氮化炉的氰酸根含量根据金相化合物层深度和硬度来确定并控制，按量添加调整盐。针对不同材料的产品，选用最佳的氰酸根范围。

4.6 开炉时每天应带45#钢金相试样一个（尺寸 5*10*20），以便检查炉子状态，如用户产品有技术要求则应随炉带与工件材料相同、形状相同的金相试样便于检验渗层的硬度和深度，达到产品所要求的指标。

4.7 未经预热的带水工件，表面污染严重，锈蚀严重或带有油脂的工件不能进入氮化炉。

4.8 每天工作后应捞渣，以保证盐的清洁和产品的质量。

 5、氧化

5.1 氧化工序的主要作用是，分解工件表面附着的盐中的氰根，并且在工件表面形成氧化膜。

5.2 氧化工序的范围一般为350-380，保温时间15分钟。单件或小件，氧化时间可以缩短到10分钟，大件或工件数量太多，氰根不易彻底分解（可以观察反应的泡沫，盐浴表面无泡沫，说明氰根分解完成）可以把氧化时间延长到30分钟。

5.3 工件从氮化炉出来后，吊车应上下移动1-2分钟，使附着在工件表面的盐液，尽量滴入炉内，以免带入氧化炉后大量消耗氧化盐。

5.4 特大工件或装量很密的工件，为避免反映过份激烈，工件氮化后，可以在空气中予冷1-2分钟再入氧化炉。但停留时间不能过长，否则工件表面可能有发红现象。

5.5 带小孔的通孔轴类件，入氧化炉前应充分空冷，并应试探缓慢进入氧化炉，一防盐浴从内孔向上溅射，要特别注意人身安全。

5.6 工件由氮化炉进入氧化炉由于剧烈的化学反应，会产生少量烟雾，甚至产生火花，均属正常现象。但是应该控制工件进入氧化炉的速度，不要太快，使之不发生过份激烈反应，以免发生溅射。

5.7 氧化盐不做成分分析，也不用调整盐，主要根据工件处理后外观是否均匀、发红来判断氧化盐是否老化，如工件外观发红，则需要捞渣，如液面不够，补充氧化盐至所需液面高度。

6 、冷却清洗

 6.1碳钢工件从氧化炉出来后，可以直接进入冷水中急冷清洗。合金钢，特别是高合金钢件或焊接件，易变性件或变性要求很严的工件从氧化炉出来后应在空气中冷却直到所有工件表面的盐都开始冷凝，必要时可以冷却到室温在进入冷水中清洗。

 6.2工件清洗冷却时可以用吊车上下移动加速盐的溶解，为了使冷却水保持清洁，不使工件表面残留盐迹，应采用流动水冷却清洗，并经常更换。

 6.3 由于氧化盐的分解作用，清洗水中的氰酸根含量远远低于环保排放标准，因此清洗水可以直接排放。

7、热水洗、干燥

7.1工件冷水清洗待干燥后，才可以浸油。在大批量生产 ，为缩短生产周期，冷水清洗后的工件应该进入70-80度热水中保持10分钟左右，然后取出，工件会迅速干燥。

7.2清洗用热水温度不宜过高，更不应该沸腾，以免工件干燥后表面粘附粒状物。热说应每天更换一次。

8、浸油

 8.1 工件干燥后，应浸入20-40#机油，这样可以美化工件外观，增加防锈性能。

 8.2 为防止卡具被油污染，工件应取下来放入专门的浸油框内浸油。

附;氮化炉捞渣操作说明

 氮化炉在使用过程中会产生一定的渣，所以在进行漂亮两生产的时候，需要定期对氮化炉进行捞渣。捞渣的主要工具包括捞渣勺和滤渣器和沉渣器，捞渣勺主要打捞炉子的沉渣，滤渣器主要用来打捞盐浴中悬浮的细渣。

1． 检查滤渣器的不锈钢丝网的完整性，在确保可以进行有效使用的情况下将滤渣器放入预热炉中烘干待用。

2． 关掉氮化炉电源，待渣沉淀30分钟，盐浴温度降至540度左右，用捞渣勺捞出盐浴底部的大块渣。然后用勺搅动盐浴1-2分钟，使坩埚底部洗渣浮起。

3． 将整个滤渣器缓慢的放入坩埚底部（在下沉过程中共保持滤渣器倾斜），然后让滤渣器在坩埚底部停留5-10分钟。

4． 用行车吊钩吊滤渣器缓慢上升，此时，氮化炉呢的盐浴中的盐通过滤渣器上的不锈钢网（200m）流出，从而可以将盐浴中浮渣过滤掉。

5． 滤渣器从氮化炉出来后应放入氧化炉中停留15分钟左右，在出氧化炉后在空气中停留，待不锈钢网上的盐凝固后，再放入水槽中清洗，彻底去掉盐和沉渣。最后放入预热炉中烘干，以备下次再用。

6． 不锈钢网细薄，极易损坏，使用时要小心保护。特别是捞渣后上面凝结盐块时，不可以揭盐块，这样会使不锈钢网破裂。如发现不锈钢网破裂或有孔洞，应及时进行更换。若使用方法得当，不锈钢网可以反复使用。

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