本期就讓霸州牛氏五金為我們介紹一下QPQ表面處理對(duì)40Cr鋼滲層組織有什么影響?
QPQ表面處理的工藝過程為:去油清洗→預(yù)熱→鹽浴氮化→鹽浴氧化→去鹽清洗→干燥(拋光→鹽浴氧化→去鹽清洗→干燥)→浸油。QPQ技術(shù)是一項(xiàng)由滲氮和氧化工序組成的復(fù)合工藝,此技術(shù)是一種提高基體表面耐磨性、耐蝕性的氮、氧化鹽浴復(fù)合處理技術(shù),常用于替代滲碳淬火、離子滲氮、鍍鉻等熱處理和表面強(qiáng)化技術(shù),以提高產(chǎn)品耐磨性、耐蝕性和解決硬化變形問題。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、儀器儀表和輕化工等領(lǐng)域。本文對(duì)40Cr鋼進(jìn)行QPQ處理,并與輝光離子滲氮、氧化、電鍍鉻處理后的組織耐磨性和耐蝕性進(jìn)行了對(duì)比研究。
1.試驗(yàn)材料及方法
(1)試驗(yàn)材料及工藝
試驗(yàn)材料為40Cr鋼(調(diào)質(zhì)后基體硬度約為274HV),采用線切割加工金相試樣,磨損試驗(yàn)試樣尺寸φ30mm×10mm,耐腐蝕試驗(yàn)試樣尺寸φ10mm×100mm,分別對(duì)各試樣進(jìn)行編號(hào),經(jīng)不同熱表處理時(shí)各試樣的編號(hào)信息如表1所示。試樣表面進(jìn)行磨削加工,使表面粗糙度達(dá)到1.6μm,試樣熱表處理前經(jīng)過無水丙酮清洗、清水漂洗、吹干處理。經(jīng)不同熱表處理時(shí),工藝參數(shù)如表2所示。經(jīng)過QPQ處理和氧化處理后,試樣表面為黑色,經(jīng)過鍍鉻處理后表面為銀亮色,而經(jīng)過離子滲氮處理后其表面為銀灰色。
(2)顯微硬度試驗(yàn)
用細(xì)砂紙將經(jīng)過各熱表處理工藝的金相試樣(a1、d1)打磨至發(fā)亮,用于檢測金相和測量硬度。在金相鑲嵌后,測量滲層表面到基體硬度梯度。試驗(yàn)所用顯微硬度計(jì),試驗(yàn)力為0.098N(10gf),保壓時(shí)間為10s;將制作好的金相試樣用4%硝酸、酒精溶液腐蝕,待試樣干燥后,用4XB型金相顯微鏡觀察試樣組織。
(3)磨損試驗(yàn)
采用M-2000A型環(huán)塊磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)經(jīng)過各熱表處理工藝的磨損試樣(a2、b2、c2、d2)進(jìn)行滑動(dòng)磨損試驗(yàn),與之對(duì)磨的摩擦副為GCr15鋼試環(huán),硬度為57HRC,外徑為40mm,環(huán)的轉(zhuǎn)速為200r/min,所加載荷為100N,總的磨損時(shí)間為30min。磨損試樣的前后面,用丙酮反復(fù)將其清洗后烘干,并用精度為0.1mg的電光分析天平稱量試樣的磨損失重。
(4)耐蝕性試驗(yàn)
用KD60鹽霧試驗(yàn)機(jī),按GB/T10125對(duì)經(jīng)過不同熱表處理工藝的試樣(a3、b3、c3、d3)進(jìn)行中性鹽霧試驗(yàn)。試驗(yàn)所用的腐蝕介質(zhì)為含5%的NaCl,pH值為6.7的鹽水溶液,試驗(yàn)箱溫度為35℃,噴嘴壓力為83kPa,以24h為一個(gè)觀察期,間歇式噴霧8h,停16h。