本期我們跟隨霸州牛氏五金廠家來學習一下QPQ處理工藝吧
在QPQ處理過程中預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雜滲層。
工件浸入氮化鹽浴后,氰酸根分解產生的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原子的點陣間隙中進行擴散。
在QPQ處理的氮化溫度(510-580℃)下,工件表面的高濃度N、C原子向內部擴散,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。由工件表面形成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,形成擴散層。
因此,QPQ處理后的工件滲層組織由三層構成:外表為氧化膜;中間為化合物層;向內為擴散層。其中以化合物層重要,其主要組成為Fe2-3N,它是提高耐磨性的可靠保證,同時它的抗蝕性也很好。氧化膜的主要作用是與化合物一起構成好的抗蝕層。同時它處于多孔狀態,可以儲油,減少摩擦,對提高耐磨性有利,同時還有美化外觀的作用。擴散層主要作用是提高工件的疲勞強度,對增加細薄件的整體強度和彈性也有很大的作用。
具有以下作用:
1.良好的耐磨性、耐疲勞性能
該工藝能地提高零件表面的硬度和耐磨性,降低摩擦系數。產品經過QPQ處理后,耐磨性比常規淬火、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。疲勞試驗表明:該工藝可使中碳鋼的疲勞強度提高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雜的零件,解決技術關鍵,讓變形難題迎刃而解。
2.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條件,按ASTMBll7標準進行了連續噴霧試驗,鹽霧試驗溫度35±2℃,相對濕度>95%,5%NaCL水溶液噴霧。試驗結果表明,經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,是發黑的280倍。
3.產品處理以后變形小
工件經QPQ處理處理之后幾乎沒有變形產生,可以有效的解決常規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QPQ處理之后,表面硬大于HRC60,不平度小于0.5mm。目前,QPQ技術在眾多得軸類零件、細長桿件上應用得非常成功,有效的解決了一直以來存在的熱處理硬化和產品變形的矛盾。