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下半月出版Material&HeatTreatment材料热处理技术

QPQ盐浴复合处理对H13钢组织及性能的影响

周泽杰1,李树桢1,熊光耀1,应卫东1,邹瑞2
(1.华东交通大学机电工程学院,江西南昌330013;2.南昌豪特材料工程设备厂,江西南昌330002)

摘要:运用QPQ盐浴复合处理技术对H13钢进行表面强化处理,分析了不同工艺参数对氮化层深度、显微
硬度和抗腐蚀性的影响及氮化层显微组织特征。结果表明,在相同的渗氮温度下,渗氮层的深度随渗氮时间的延
长而增加,氮化后的材料硬度和耐腐蚀性较渗氮前有较大的提高,氮化3～4h效果最好。
关键词:H13;QPQ盐浴复合处理;氮化;表面强化
中图分类号:TG156.8+2文献标识码:A文章编号:1001-3814(2008)04-0061-02
InfluenceofQPQComplexSaltBathTreatmentonMicrostructureand
PropertyofH13Steel
ZHOUZejie1,LIShuzhen1,XIONGGuangyao1,YINGWeidong1,ZOURui2
(1.CollegeofMechanical&ElectricalEngineering,EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013,China;2.Nanchang
HaoteEquipmentPlantofMaterialEngineering,Nanchang330002,China)
Abstract:TheQPQcomplexsalt-bathtreatmentprocessforsurfacesstrengtheningofH13steelwasstudied,the
effectsoftechnologyparametersonthenitriding-layerdepth,thehardnessandtheanti-corrosionperformanceandthe
microstructureofthenitriding-layerwereanalyzed.Theresultsshowthatthenitriding-layerdepthatthesamenitriding
temperatureincreaseswiththetimeincreasing.TheH13steeltreatedbyQPQsaltbathprocesshashigherhardnessand
anti-corrosion,andtheeffectwillbebestatthenitridingtimeof3~4h.
Keywords:H13steel;QPQsalt-bathcompositetechnology;nitriding;surfacestrengthening

“QPQ”即盐浴复合处理技术,其中“盐浴复实验材料为宝山钢铁股份有限公司生产的
合”的含义是指在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴H13钢,交货状态为热压力加工、退火态。其化学
中处理工件,实现了渗氮工序和氧化工序的复合;成分如表1所示。
渗层组织是氮化物和氧化物的复合;性能是耐磨表1H13钢的化学成分(质量分数,%)
性和抗蚀性的复合;工艺是热处理技术和防腐技Tab.1ChemicalcompositionofH13steel(wt,%)
CSiMnCrMoVNiCoSP
术的复合[1]。这种技术实际上是低温盐浴渗氮加
0.380.950.345.231.381.010.140.090.0040.014
盐浴氧化或低温盐浴氮碳共渗加盐浴氧化。并且
该工艺过程具有无公害和微变形等优点,是一种渗氮处理前的热处理工艺为1030℃淬火,淬
具有广阔应用前景的金属表面强化改性技术。本火油冷却至室温,570℃回火两次,获得回火托氏
文以工业上大量使用的H13热作模具钢作为氮体+回火索氏体+碳化物组织,硬度约46HRC。截
化材料,采用QPQ盐浴复合处理技术,重点研究取试样尺寸为10mm×10mm×30mm,待处理表
了盐浴氮化工艺对H13钢的组织与性能的影响,面用金相砂纸打磨并在抛光机上抛光至镜面状
为H13模具钢采用QPQ盐浴复合处理提高表面态。选用南昌豪特材料工程设备厂自制盐浴炉,其
性能提供理论依据。CNO-含量经实际测量为35.8%,炉温调至570℃。将
处理好的试块放入盐浴中分别保温1、2、3、4、5和
1实验材料、设备及方法
6h。渗氮处理后试样经金相砂纸研磨和抛光机抛
光处理;用4%硝酸酒精溶液腐蚀;在JSM-
收稿日期:2007-07-136360LA型扫描电镜(SEM)下观察其金相显微组
基金项目:华东交通大学校立科研基金资助项目(07JD04);