彭州QPQ處理工藝
發(fā)布時(shí)間:2023-05-01 01:45:38
彭州QPQ處理工藝
淬火是將鋼加熱到某溫度以上,保溫一段時(shí)間,然后很快放入淬火冷卻介質(zhì)中,使其溫度驟然降低,以大于臨界冷卻速度的速度急速冷卻,而獲得以馬氏體為主的不平衡的熱處理方法。淬火能增加鋼的搶的和硬度,但減小其塑性。淬火中常用的淬火冷卻介質(zhì)有水、油、堿水和鹽類(lèi)溶液等。淬火可以提高金屬工件的硬度和耐磨性,因而廣泛用于各種工具、模具、量具及要求表面耐磨的零件,如齒輪、軋輥、滲碳零件等,如下圖所示。另外,淬火還可以使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學(xué)性能,如淬火使永磁鋼增強其鐵磁性,使不銹鋼提高其耐蝕性等。

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顯微鏡強度試驗用水砂紙將通過(guò)各熱計量表工藝處理的金相試樣(a1、d1)打磨拋光至發(fā)光,用以檢驗金相和精確測量強度。在金相嵌入后,精確測量滲層表面到基材強度梯度方向。試驗常用維氏硬度計,試驗力為0.098N(10gf),試壓時(shí)間為10s;將制做好的金相試樣用4%氰化鈉、酒精溶液浸蝕,待試樣干躁后,用4XB型金相顯微鏡觀(guān)查試樣機構。損壞試驗選用M-2000A型環(huán)塊損壞試驗機對通過(guò)各熱計量表工藝處理的損壞試樣(a2、b2、c2、d2)開(kāi)展滾動(dòng)損壞試驗,與之對磨的磨擦副為GCr15鋼試環(huán),強度為57HRC,直徑為40mm,環(huán)的轉速比為200r/min,所加負載為100N,總的損壞時(shí)間為30min。損壞試樣的前后邊,用甲苯不斷將其清理后烘干處理,并且用精密度為0.1mg的光電電子分析天平稱(chēng)重試樣的損壞無(wú)重力。

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QPQ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,可以在金屬表面形成一層品質(zhì)優(yōu)良的致密的化合物層。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、致密性、從而使金屬表面擁有良好的耐磨性能。處理后金屬材料表面硬度值的高低主要取決于鋼中的合金元素,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:20、45、TiO、20Cr、40Cr等。滲層表面硬度:500—700HV(2)合金鋼代表鋼號: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: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)不同處理方式后所做的滑動(dòng)磨損試驗數據,以QPQ的磨損值0.22mg為基準,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倍以及常規淬火的29.4倍。

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凸輪軸在工作過(guò)程中除承受一定的彎曲和扭轉載荷外,凸輪部分還承受變化的擠壓應力以及與挺桿的摩擦。凸輪軸的主要損壞形式是凸輪部分磨損和粘著(zhù)磨損(嚴重時(shí)會(huì )產(chǎn)生熔接現象),以及凸輪表面因擠壓應力的反復作用而造成的麻點(diǎn)或表面剝落。因此凸輪軸除了要有一定的強度和剛性以外,還應具有良好的耐疲勞性能和耐磨性。凸輪軸的上述性能要求剛好是QPQ處理技術(shù)的優(yōu)勢所在。首先由于化合物層具有極高的耐磨性,同時(shí)可以減少摩擦系數,因此它可以大大減少凸輪軸的磨損,避免粘著(zhù)現象的產(chǎn)生。其次由于擴散層可以大幅度提高疲勞強度,所以它可以大大減少凸輪軸表面產(chǎn)生麻點(diǎn)或剝落的可能性,由此便可以延長(cháng)凸輪軸的使用壽命。凸輪軸經(jīng)QPQ處理以后,45鋼化合物層深度應>15μm,球墨鑄鐵化合物層深度應>5μm,表面硬度均應>500HV。

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良好的耐腐蝕性下圖為45#鋼經(jīng)過(guò)QPQ鹽浴復合工藝、鍍裝飾鉻、鍍硬鉻和普通發(fā)黑處理后與1Cr18Ni9Ti不銹鋼以及1Cr13材料的中性鹽霧試驗對比??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工藝處理后,中性鹽霧測試能達到100-300小時(shí)。良好的耐疲勞性經(jīng)過(guò)QPQ鹽浴復合工藝處理后的金屬表面引入和產(chǎn)生了很高的殘余壓應力,其結果導致了大大提高各種類(lèi)型的抗疲勞強度,經(jīng)過(guò)試驗證明可提高抗疲勞強度100%左右,減緩點(diǎn)蝕、銹蝕等表面缺陷的產(chǎn)生。