QPQ處理工藝

 

在科技發(fā)展迅速的時(shí)代，東莞的QPQ處理過程中預(yù)熱和氧化兩道工序只能形成氧化膜，在氮化工序形成較深的復(fù)雜滲層。

 

工件浸入氮化鹽浴后，氰酸根分解產(chǎn)生的N、C原子可在工件表面形成高的N勢和C勢。由于N原子半徑僅為Fe原子半徑的一半，而C原子的半徑更小，所以N、C原子可以在Fe原子的點(diǎn)陣間隙中進(jìn)行擴(kuò)散。

 

在QPQ處理的氮化溫度（510-580℃）下，工件表面的高濃度N、C原子向內(nèi)部擴(kuò)散，先形成在α-Fe中的固溶體。隨著表面原子濃度的提高，逐漸形成γ′（Fe4N）化合物和ε（Fe2-3N）化合物。最終由工件表面向中心形成N、C的濃度梯度。滲層組織為化合物層ε相、ε相+γ′相、γ′相，化合物層以下是N在α-Fe中的固溶體，形成擴(kuò)散層。

 

所以在，QPQ處理后的工件滲層組織由三層構(gòu)成：外表為氧化膜；中間為化合物層；向內(nèi)為擴(kuò)散層。其中以化合物層最為重要，其主要組成為Fe2-3N，它是提高耐磨性的可靠保證，同時(shí)它的抗蝕性也很好。氧化膜的主要作用是與化合物一起構(gòu)成極好的抗蝕層。同時(shí)它處于多孔狀態(tài)，可以儲油，減少摩擦，對提高耐磨性有利，同時(shí)還有美化外觀的作用。擴(kuò)散層主要作用是提高工件的疲勞強(qiáng)度，對增加細(xì)薄件的整體強(qiáng)度和彈性也有很大的作用。具有以下作用：

 

1.良好的抗腐蝕性能

對幾種不同材料、不同工藝處理的樣品按同樣的試驗(yàn)條件，按ASTMBll7標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了連續(xù)噴霧試驗(yàn)，鹽霧試驗(yàn)溫度35±2℃，相對濕度>95%，5%NaCL水溶液噴霧。試驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)QPQ處理后的零件抗蝕性是1Crl8Ni9Ti不銹鋼的5倍，是鍍硬鉻的70倍，是發(fā)黑的280倍

 

2.產(chǎn)品處理以后變形小

 

3.良好的耐磨性、耐疲勞性能

該工藝能極大地提高零件表面的硬度和耐磨性，降低摩擦系數(shù)。產(chǎn)品經(jīng)過QPQ處理后，耐磨性比常規(guī)淬火、高頻淬火高16倍以上，比20#鋼滲碳淬火高9倍以上，比鍍硬鉻和離子氮化高2倍以上。疲勞試驗(yàn)表明：該工藝可使中碳鋼的疲勞強(qiáng)度提高40%以上，比離子氮化，氣體氮化效果均好。該工藝特別適合于形狀復(fù)雜的零件，解決技術(shù)關(guān)鍵，讓變形難題迎刃而解。工件經(jīng)QPQ處理處理之后幾乎沒有變形產(chǎn)生，可以有效的解決常規(guī)熱處理方法難以解決的硬化變形難題。例如：尺寸為510×460×1.5mm的2Cr13不銹鋼薄板經(jīng)QPQ處理之后，表面硬大于HRC60，不平度小于0.5mm。目前，QPQ技術(shù)在眾多得軸類零件、細(xì)長桿件上應(yīng)用得非常成功，有效的解決了一直以來存在的熱處理硬化和產(chǎn)品變形的矛盾。

 

4.可以代替多道熱處理工序和防腐蝕處理工序，時(shí)間周期短

 

工件經(jīng)QPQ處理后，在提高其硬度和耐磨性的基礎(chǔ)上同時(shí)提高其抗腐蝕能力，并且形成黑色、漂亮的外觀，可以代替常規(guī)的淬火一回火一發(fā)黑（鍍鉻）等多道工序，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本。大量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，QPQ處理與滲碳淬火相比可以節(jié)能50%，比鍍硬鉻節(jié)約成本30%，性價(jià)比高。

 

5.無公害水平高、無環(huán)境污染

 

QPQ處理工藝過程經(jīng)有關(guān)環(huán)保部門檢測鑒定，并經(jīng)全國各地用戶的實(shí)際使用證明，各種有害物質(zhì)排放量均低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)允許值。由于技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量穩(wěn)定，QPQ技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)品有數(shù)百種之多。

 

6.QPQ技術(shù)適用材料的范圍廣泛

 

該工藝對所有鐵、不銹鋼材料均適用，從純鐵、低碳鋼、結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼到各種高合金鋼、不銹鋼、鑄鐵以及鐵基粉末冶金件。

 

氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。

 

液體軟氮化主要不同是在氮化層里之有Fe3Nε相，F(xiàn)e4Nr相存在而不含F(xiàn)e2Nξ相氮化物，ξ相化合物硬脆在氮化處理上是不良于韌性的氮化物，液體軟氮化的方法是將被處理工件，先除銹，脫脂，

 

預(yù)熱后再置于氮化坩堝內(nèi)，坩堝內(nèi)是以TF–1為主鹽劑，被加溫到560～600℃處理數(shù)分至數(shù)小時(shí)，依工件所受外力負(fù)荷大小，而決定氮化層深度，在處理中，必須在坩堝底部通入一支空氣管以一定量之空氣氮化鹽劑分解為CN或CNO，滲透擴(kuò)散至工作表面，使工件表面最外層化合物8～9%wt的N及少量的C及擴(kuò)散層，氮原子擴(kuò)散入α–Fe基地中使鋼件更具耐疲勞性，氮化期間由于CNO之分解消耗，所以不斷要在6～8小時(shí)處理中化驗(yàn)鹽劑成份，以便調(diào)整空氣量或加入新的鹽劑。

 

液體軟氮化處理用的材料為鐵金屬，氮化后的表面硬度以含有Al，Cr，Mo，Ti元素者硬度較高，而其含金量愈多而氮化深度愈淺，如炭素鋼Hv350～650，不銹鋼Hv1000～1200，氮化鋼Hv800～1100。

 

液體軟氮化適用于耐磨及耐疲勞等汽車零件，縫衣機(jī)、照相機(jī)等如氣缸套處理，氣門閥處理、活塞筒處理及不易變形的模具處。

 

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