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。
QPQ表面處理廠家講解QPQ處理工藝知識
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。