不锈钢产品QPQ处理技术外观质量改进
QPQ处理技术适用范围广泛,黑色金属材料均可处理。需要改善外观,提高耐磨性,耐腐蚀性,抗咬合、冲击性能的工件,选用QPQ工艺其能提升。
不锈钢零件通常分为奥氏体不锈钢(200、300系列),铁素体、马氏体不锈钢(400系列)以及沉淀硬化不锈钢。根据产品的大小及技术要求通常氮化时间在0.5-6小时。
本批次零件共计30件,材质304,四组对比试验,每组5只零件,氮化同炉进行生产,工艺试验过程如图:
编号 | 工艺 | 渗层深度 | 表面硬度 | 外观 | 结论 |
1 | 氮化-氧化 | 56um | 1202Hv0.2 | 黑色花斑 | 次品 |
2 | 氮化-氧化-抛光-二次氧化 | 53um | 1176Hv0.2 | 黑色花斑 | 次品 |
3 | 抛光-氮化-氧化 | 53um | 1230Hv0.2 | 黑色均匀 | 良品 |
4 | 抛光-氮化-氧化-抛光-二次氧化 | 55um | 1187Hv0.2 | 黑色均匀 | 良品 |
氮化工艺(570℃*1H)、氧化工艺(420℃*10’)、二次氧化工艺(420℃*30’)。根据试验金相检测分析可知,各组零件渗层深度以及表面硬度在正常范围并且差异很小。1、2组外观均存在大面积花斑,证明是否抛光和二次氧化对外观改善无作用。3、4组外观均未存在花斑,说明增加抛光和二次氧化工序对外观无影响。1、3组以及2、4组对比说明预处理抛光对产品外观改善有极大帮助。
不锈钢材质铬元素含量超过10-15%,在工件表面易形成一层富铬氧化膜(钝化膜),其阻碍空气及水分中腐蚀性离子进入,从而保护基体。QPQ处理时钝化膜阻碍N、C、O元素的渗入,工件表面形成缺陷型化合物层,产品存在花斑、脱皮等质量问题。所以通常处理不锈钢零件可采用喷砂、喷丸方式预处理工件,改善前期外观达到合格外观。