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◆ 工藝簡(jiǎn)介

它是在作了鹽浴複合處理以後，為了降低工件表面的粗糙度，可以對(duì)工件表面進(jìn)行一次拋光，然後再在鹽浴中作一次氧化，這對(duì)精密零件和表面粗糙度要求較高的工件來(lái)說(shuō)是非常必要的。在國(guó)內(nèi)把它稱作QPQ鹽浴複合處理技術(shù)。QPQ鹽浴複合處理技術(shù)，可以大幅度提高金屬表面的耐磨性、抗蝕性，而工件幾乎不發(fā)生變形，是一種新的金屬表面強(qiáng)化改性技術(shù)。這種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了滲氮工序和氧化工序的複合；氮化物和氧化物的複合；耐磨性和抗蝕性的複合；熱處理技術(shù)和防腐技術(shù)的複合。

QPQ鹽浴複合處理技術(shù)在上世紀(jì)70年代由德國(guó)公司發(fā)明，經(jīng)過(guò)幾十年的不斷地發(fā)展改進(jìn)，應(yīng)用範(fàn)圍越來(lái)越廣，因此在國(guó)外被認(rèn)為是金屬表面強(qiáng)化技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的巨大進(jìn)展，把它稱之為一種新的冶金方法。目前，QPQ鹽浴複合處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)也得到大量推廣應(yīng)用，尤其在汽車(chē)、摩托車(chē)、軸類(lèi)產(chǎn)品、電子零件、紡機(jī)、機(jī)床、電器開(kāi)關(guān)、工模具上使用效果非常突出。

◆ 技術(shù)特點(diǎn)

1、良好的耐磨性

QPQ工藝中，金屬材料在570±10℃的工作溫度下與鹽浴液體發(fā)生反應(yīng)，可以在金屬表面形成一層品質(zhì)優(yōu)良的緻密的化合物層。該化合物完全由ε氮化鐵組成，能夠高效地提高金屬表面的硬度、緻密性、從而使金屬表面擁有良好的耐磨性能。處理後金屬材料表面硬度值的高低主要取決於鋼中的合金元素，合金元素含量越高，則其滲層硬度越高。按滲層硬度的高低，可以把常用材料分成以下幾大類(lèi)：

(1)碳鋼、低合金鋼

代表鋼號(hào)：20、45、TiO、20Cr、40Cr等。滲層表面硬度：500—700HV

(2)合金鋼

代表鋼號(hào)：3CrW8V、Crl2MoV、38CrMoAl、1Crl3—4Cr13等。滲層表面硬度：850—1000HV

(3)高速鋼、奧氏體不銹鋼

代表鋼號(hào)：淬火的Wl8Cr4V、W6Mo5Cr4V2及1Crl8Ni9Ti等滲層表面硬度：1000—1250HV

(4)鑄鐵

滲層表面硬度：>500HV

下圖是40Cr材料的工件經(jīng)過(guò)不同處理方式後所做的滑動(dòng)磨損試驗(yàn)數(shù)據(jù)，以QPQ的磨損值0.22mg為基準(zhǔn)，QPQ工藝的耐磨性是鍍硬鉻2.1倍，離子氮化的2.8倍，高頻淬火的23.7倍以及常規(guī)淬火的29.4倍。

2、良好的耐腐蝕性

下圖為45#鋼經(jīng)過(guò)QPQ鹽浴複合工藝、鍍裝飾鉻、鍍硬鉻和普通發(fā)黑處理後與1Cr18Ni9Ti不銹鋼以及1Cr13材料的中性鹽霧試驗(yàn)對(duì)比?？梢钥闯?5#鋼經(jīng)過(guò)QPQ處理耐腐蝕性是1Cr18Ni9Ti不銹鋼的5倍，是鍍硬鉻的70倍，更是普通發(fā)黑的280倍。其他材料經(jīng)過(guò)QPQ工藝處理後，中性鹽霧測(cè)試能達(dá)到100-300小時(shí)。

3、良好的耐疲勞性

經(jīng)過(guò)QPQ鹽浴複合工藝處理後的金屬表面引入和產(chǎn)生了很高的殘餘壓應(yīng)力，其結(jié)果導(dǎo)致了大大提高各種類(lèi)型的抗疲勞強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明可提高抗疲勞強(qiáng)度100%左右，減緩點(diǎn)蝕、銹蝕等表面缺陷的產(chǎn)生。

4、極小的變形

QPQ鹽浴複合處理技術(shù)由於工藝溫度低，在鋼的相變點(diǎn)以下，不會(huì)發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，因此，與產(chǎn)生巨大組織應(yīng)力的淬火、高頻淬火、滲碳淬火和碳氮共滲等硬化工藝相比，處理後工件的變形要小得多。同時(shí)由於在570—580℃氮化以後，工件要在350—400℃保溫15—20min，這會(huì)大大減少工件冷卻時(shí)產(chǎn)生的熱應(yīng)力，因此QPQ鹽浴複合工藝處理後工件幾乎不變形，是變形最小的硬化技術(shù)，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。

5、低碳環(huán)保

發(fā)明該工藝的德國(guó)迪高沙公司因?yàn)榇斯に嚝@得德國(guó)環(huán)保大獎(jiǎng)。在國(guó)內(nèi)，QPQ處理工藝過(guò)程經(jīng)有關(guān)環(huán)保部門(mén)檢測(cè)鑒定，並經(jīng)全國(guó)各地用戶的實(shí)際使用證明是無(wú)公害，無(wú)污染、不含重金屬的。並用以代替電鍍等一些污染較重的工藝。

6、可替代多道工序，降低時(shí)間成本

金屬材料經(jīng)過(guò)QPQ鹽浴複合工藝處理後，在提高其硬度和耐磨性的同時(shí)還提高其耐抗腐蝕性，因此可以代替常規(guī)的淬火（離子氮化、高頻淬火等）一回火一發(fā)黑（鍍鉻）等多道工序，大大了縮短生產(chǎn)週期，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。

◆ 應(yīng)用範(fàn)圍

1、最適用的材料：

各種結(jié)構(gòu)鋼：鈍鐵、Q235、20、20Cr、20CrMnTi、20CrNiMo、35CrMo、42CrMo、45、40Cr、50CrV、65Mn、38CrMoAl。

各種工具鋼：T7~T12、5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、GCrI5、HI3(0．35%C、1．5% Mo、5%Cr、1%Si、1%V）、Cr12MoV、各種高速鋼。

各種不銹鋼：0Crl3 ～ 4Crl3、201、301、304、316、1Cr18Ni9Ti、0Crl8Nil2MoTi、4Cr9Si2、5Cr21Mn9Ni4N。

各種鑄鐵：灰口鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、耐磨合金鑄鐵。

各種鐵基粉末冶金件

2、應(yīng)用的行業(yè)：

汽車(chē)、摩托車(chē)、機(jī)車(chē)、內(nèi)燃機(jī)、紡織機(jī)械、工程機(jī)械、輕工機(jī)械、泵閥設(shè)備、液壓機(jī)械、印刷包裝機(jī)械、化工機(jī)械、電動(dòng)工具、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、工具和模具等、高低壓電器開(kāi)關(guān)等上的要求耐磨、耐蝕、耐疲勞、抗咬合等零件。

3、典型應(yīng)用：

發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)、曲軸、缸套、齒輪、凸輪、軸承、主軸、滑塊、轉(zhuǎn)向臂、汽車(chē)雨刮器球頭轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)軌、液壓缸、萬(wàn)向節(jié)、連接銷(xiāo)、各種模具、活塞、螺紋螺絲、螺栓螺母、泵體、高速鋼鑽頭、槍管、各種刀具、法蘭、鍵銷(xiāo)、墊片、殼體等等。