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QPQ盐浴氮化处理工艺原理
化学反应过程：盐浴氮化是通过将工件浸入含有氨气和盐类的高温盐浴中，利用氰酸盐分解产生的活性氮原子渗入工件表层，形成一层致密的ε氮化铁化合物层。
温度控制：该工艺通常在570±10的工作温度下进行，以保证氮化物层的均匀性和稳定性。
技术特点
良好的耐磨性：QPQ工艺使金属材料表面形成的氮化物层极大提高了表面的硬度和致密性，从而拥有良好的耐磨性能。
良好的耐腐蚀性：经QPQ处理后的工件表面具有富氧氮化层，中性盐雾测试能达到100-300小时，耐腐蚀性大幅提高。
极小的变形：由于工艺温度低，工件几乎不发生变形，解决了常规硬化方法难以处理的变形问题。
低碳环保：QPQ处理工艺无公害、无污染、不含重金属，代替了一些污染较重的工艺如电镀。
应用范围
适用材料：各种结构钢、工具钢、不锈钢、铸铁及铁基粉末冶金件。
应用行业：汽车零部件、轻工机械、液压机械、齿轮、模具制造等多种行业。
工艺流程
装料清洗预热：对工件进行清洗和预热，确保盐浴液体与工件表面充分接触。
氮化氧化冷却：在熔盐中进行氮化处理，随后进行氧化和冷却，形成致密的氧化膜。
抛光清洗烘干：对需要高光洁度的工件进行抛光、清洗和烘干，使其表面光亮美观。
技术参数
氮化温度时间：常见材料的氮化温度为565-570，氮化时间为1.5-3小时。
化合物层厚度：根据不同材料和处理要求，化合物层（白亮层）厚度在10-20μm之间。
工艺优势
替代多道工序：可替代淬火、回火、发黑等多道热处理和防腐工序，缩短生产周期，降低成本。
解决变形难题：对于一些容易变形的薄材零件，QPQ工艺提供了有效的解决方案。
注意事项
前处理要求：复杂零件需在不低于580下进行调质处理或高淬高回处理，补偿氮化后的轻微变形。
安全环保：尽管QPQ工艺较为环保，但在操作过程中仍需注意工艺安全，防止有毒盐浴气体泄漏。
一、盐浴液体氮化（QPQ表面处理）广泛应用于：
1、应用的行业：
汽车零部件、轻工机械、液压机械、齿轮、工具和模具制造等多种行业。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、高强度紧固件、销轴、铝压铸模、铝挤压模、塑料模、 缝纫机零件、电气动工具零件等……
2、常用的材料：
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 各种材料硬度：
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
二、盐浴液体氮化(QPQ表面处理)特点：
1、硬度
QPQ处理后的硬度和常规淬火、高频、渗氮等处理的硬度，它们的金相组织是不同的，QPQ处理的温度在 570±10℃液体里，通过原子渗入钢材，原子和钢材结合在一起，从而提高产品表面硬度和耐磨效果，经 QPQ处理后， 中碳钢、高速钢等耐磨性可以达到常规淬火的20倍，渗碳淬火的10倍， 离子渗氮的3倍，镀硬铬的5倍
2、*小的变形 ：
QPQ盐浴复合处理后工件几乎不变形，是变形*小的硬化技术，可以解决常规硬化方法及一些管材比较薄 容易变形无法解决的硬化变形难题。
3、环保、低碳：
QPQ 是无公害，无污染、不含重金属的新工艺，在欧美一些国家被广泛采用，并用以代替电镀等一些污染较重的工艺， 并且处理后的金属表面完全可以通过国际标准的有害物质检测 。
4、可替代工艺：
可大量替代离子氮化（高频淬火、渗碳淬火）―回火―发黑（镀铬）等多道热处理和防腐工序，大大缩短 生产周期， 降低生产成本。无公害水平高、不污染环境 尤其是不锈钢， 不锈钢处理后能达到硬度 HRC65以上，解决了不锈钢常规淬火硬度的问题。
5、耐腐蚀性
经过 QPQ 处理后，中性盐雾测试能达到 100-300 小时， 比气体氮化、离子氮化、磷化、发黑、镀铬、镀洛 处理的耐腐蚀效果都强 3-10 倍。QPQ工艺可替代发黑、镀硬铬、磷化、镀镍等……。
碳钢经QPQ表面处理后可替代某些不锈钢耐腐蚀产品。
常规氮化材料硬度及渗层
常用材料氮化处理
|
材料种类 |
代表钢号 |
前处理 |
氮化温度 (℃) |
氮化时间 （分） |
化合物层 + 主 扩散层( µm ） |
表面硬度 HV0.1 |
|
碳素结构钢 |
08 ； 10 ； 10F |
退火 |
580 |
120 |
15+250 |
400-500 |
|
碳素结构钢 |
35 ； 40 |
不处理或调质 |
580 |
120 |
150+280 |
500-600 |
|
中碳钢 |
45# |
不处理或调质 |
580 |
90 |
17+250 |
550-700 |
|
中碳钢 |
40Cr |
不处理或调质 |
580 |
90 |
15+230 |
550-700 |
|
冷模钢 |
Cr12MnM |
高温淬火 |
560 |
150 |
10+110 |
900-1000 |
|
氮化钢 |
38CrMoA1 |
调质 |
580 |
120 |
12+230 |
900-1000 |
|
铸模钢 |
3Cr2W8V |
淬火高回 |
580 |
150 |
11+120 |
900-1000 |
|
热模钢 |
5CrMnMo |
调质淬火 |
570 |
180 |
11+120 |
600-800 |
|
高速钢 |
W6Mo5Cr4V2 |
调质淬火 |
560 |
150 |
11+140 |
1000-1200 |
|
不锈钢 |
1Cr13/4 Cr13 |
调质淬火 |
570 |
150 |
10+100 |
900-1000 |
|
不锈钢 |
1Cr18Ni9Ti |
调质淬火 |
570 |
150 |
10+100 |
950-1000 |
|
不锈钢 |
OCr18Ni12Mo2Ti |
调质淬火 |
570 |
150 |
8+100 |
900-1000 |
|
轴承钢 |
G Cr15 |
淬火； 退火 |
570 |
120 |
10+110 |
800-1000 |
|
合结构钢 |
50 Mn |
退火 |
560 |
120 |
10+200 |
500-600 |
|
合金结构钢 |
30CrMo-35CrMo |
淬火； 退火 |
560 |
120 |
15+240 |
600-700 |
|
合金结构钢 |
38CrA1A/40Cr NiMoA |
淬火； 退火 |
570 |
120 |
12+200 |
600-800 |
|
灰铸钢 |
HT200 |
淬火； 退火 |
570 |
180 |
15+150 |
700-900 |
|
球墨铁 |
QT20-60 |
不处理 |
570 |
180 |
15+150 |
600-800 |
2. 随着处理温度升高，化合物层增厚，疏松（绒毛层）也随着增厚，致密层厚度几乎不变;
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