長(cháng)沙QPQ處理工藝

qpq技術(shù)是一種金屬表面改性技術(shù)，具有高抗蝕性、高耐磨、無(wú)公害等特點(diǎn)。20世紀80年代中期我公司自主開(kāi)發(fā)了QPQ技術(shù)，打破了國外壟斷的現狀，并在國內迅速投入規模生產(chǎn)。我公司已將該技術(shù)向北京、天津、四川、江蘇、云南以及廣西等地多家專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)曲軸、氣門(mén)、凸輪軸、活塞環(huán)和氣彈簧活塞桿等專(zhuān)業(yè)汽車(chē)零件廠(chǎng)進(jìn)行了技術(shù)轉讓?zhuān)渲邪ǘ喾N國外引進(jìn)產(chǎn)品。汽車(chē)、摩托車(chē)作為QPQ技術(shù)的應用行業(yè)，汽車(chē)的曲軸、凸輪軸、氣彈簧和扭轉盤(pán)等年處理量由數百萬(wàn)件到數千萬(wàn)件，而氣門(mén)的處理量高達3.45億件。

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氣彈簧活塞桿是汽車(chē)上的用量較大的零件，要求有較高的耐磨性和良好的耐蝕性。一般采用鍍硬鉻，增加表面的耐蝕性和耐磨性。但鍍鉻的六價(jià)鉻離子嚴重污染環(huán)境，因此必須采用無(wú)公害的工藝方法替代。QPQ技術(shù)是一種無(wú)公害的工藝方法，其耐磨性比鍍硬鉻高兩倍，耐蝕性比鍍硬鉻高10倍以上，因此用QPQ技術(shù)代替鍍硬鉻，耐磨性和耐蝕性都會(huì )大幅度提高，實(shí)際使用結果也證實(shí)QPQ處理的氣彈簧活塞桿有良好的耐蝕性，鹽霧試驗耐蝕性達96h。氣彈簧活塞桿在國外早已采用QPQ處理，年處理量達數千萬(wàn)件。在國內近年來(lái)也大量采用QPQ技術(shù)處理氣彈簧活塞桿，在浙江、廣東、北京等地已有十多個(gè)廠(chǎng)家采用QPQ技術(shù)生產(chǎn)氣彈簧活塞桿，有的廠(chǎng)家生產(chǎn)的氣彈簧活塞桿還遠銷(xiāo)美國。QPQ技術(shù)作為一種無(wú)公害的工藝方法，代替電鍍鉻可以很好地解決六價(jià)鉻離子的公害問(wèn)題，同時(shí)還可以提高耐蝕性、耐磨性，并大大降低生產(chǎn)成本。

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氣門(mén)是與氣缸相接觸的面，溫度高達600～700℃。因此氣門(mén)除了選用熱強度鋼材料外，QPQ技術(shù)生產(chǎn)商提醒大家還要特別注意氣門(mén)的接觸面是一個(gè)危險區域。該區域要求耐熱蝕、耐熱疲勞、耐磨損，因此必須進(jìn)行表面強化。較早的表面強化技術(shù)是采用鍍硬鉻?，F在進(jìn)氣門(mén)材料常采用4Cr9Si2鋼，排氣門(mén)材料一般都采用5Cr21Mn9Ni4N(焊接耐磨合金)。4Cr9Si2鋼氣門(mén)的桿部及頭部硬度為30～37HRC，尾部硬度大于48HRC。5Cr21Mn9Ni4N氣門(mén)應先作固熔處理，桿部及頭部硬度為34～40HRC，尾部硬度為50～60HRC。也可以用4Cr9Si2鋼作尾部與5Cr21Mn9Ni4N鋼焊接，尾部高頻淬火后硬度可達到55～63HRC。氣門(mén)經(jīng)預熱處理并達到上述技術(shù)要求后再進(jìn)行QPQ處理，以便在其表面形成5μm以上的化合物層，增加其高溫狀態(tài)下的耐蝕、耐磨和耐疲勞性能。氣門(mén)在進(jìn)行QPQ處理時(shí)應預先去除不銹耐熱鋼表面的鈍化膜，否則有時(shí)可能產(chǎn)生元素滲不進(jìn)、無(wú)滲層的情況。另外可以用酸洗去除鈍化膜，如有條件可以采用噴細砂的辦法，效果更好。氣門(mén)在進(jìn)行了氮化和氧化后，可以在光飾機上作振動(dòng)拋光，然后再作一次氧化，即進(jìn)行了QPQ的全過(guò)程。這樣不僅可以降低氣門(mén)表面粗糙度值，還可以增加耐蝕性?，F在國內外氣門(mén)主要都采用QPQ處理，美國進(jìn)行的氣門(mén)比較試驗表明，40Cr鋼進(jìn)氣門(mén)和5Cr21Mn9Ni4N鋼排氣門(mén)經(jīng)QPQ處理后，其耐磨性比鍍硬鉻高兩倍，并成功解決了六價(jià)鉻的公害問(wèn)題。 　

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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。