湖北多元氮碳硫共滲工藝工藝

另外轉變需要一定的時(shí)間，因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時(shí)，還須在此溫度保持一定時(shí)間，使內外溫度一致， 使顯微組織轉變完全，這段時(shí)間稱(chēng)為保溫時(shí)間。采用高能密度加熱和表面熱處理時(shí)，加熱速度極快，一般就沒(méi)有保溫時(shí)間，而化學(xué)熱處理的保溫時(shí)間往往較長(cháng)。冷卻也是熱處理工藝過(guò)程中不可缺少的步驟，冷卻方法因工藝不同而不同，主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進(jìn)行淬硬。金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學(xué)熱處理三大類(lèi)。根據加熱介質(zhì)、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類(lèi)又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。鋼鐵是工業(yè)上應用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為復雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類(lèi)繁多。

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原材料表面解決方法一般可分成表面強化解決、表面維護解決和及表面裝飾處理三類(lèi)。表面強化解決表面強化處理是根據零件原材料表層的改變全過(guò)程，或更改表層的成分、更改表層的壓力情況，或提升原材料表層的冶金工業(yè)品質(zhì)等方式，來(lái)改善零件表層特性，進(jìn)而做到強化零件表面的目地。常見(jiàn)的零件表面強化解決方法有：表面覆蓋層強化法、表面變形強化法、表面熱處理工藝強化法、表面復合型解決強化法。表面維護解決根據在零件表面產(chǎn)生覆蓋層，進(jìn)而做到零件表面耐腐蝕目地。常見(jiàn)的方法有電鍍工藝、化學(xué)鍍鎳、熱浸鍍、有機化學(xué)空氣氧化解決、酸洗磷化、噴涂等方法。

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淬火是將鋼加熱到奧氏體化溫度即臨界溫度AC3（亞共析鋼）或AC1(過(guò)共析鋼)以上某一溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度冷卻快冷到Ms以下（或附近等溫）進(jìn)行馬氏體（或貝氏體）轉變的熱處理工藝。另外，通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過(guò)程的熱處理工藝稱(chēng)為淬火。調質(zhì)是淬火加高溫回火的雙重熱處理。調質(zhì)可以使鋼的性能和材質(zhì)得到很大程度的調整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良好的綜合機械性能。調質(zhì)淬火時(shí)，使鋼件的淬火部位得到以細針狀淬火馬氏體為主的顯微組織。但其中高溫回火是指在500-650℃之間進(jìn)行回火，高溫回火后得到回火索氏體。這是一種鐵素體與粒狀碳化物的混合物。

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低碳環(huán)保發(fā)明該工藝的德國迪高沙公司因為此工藝獲得德國環(huán)保大獎。在國內，QPQ處理工藝過(guò)程經(jīng)有關(guān)環(huán)保部門(mén)檢測鑒定，并經(jīng)全國各地用戶(hù)的實(shí)際使用證明是無(wú)公害，無(wú)污染、不含重金屬的。并用以代替電鍍等一些污染較重的工藝?？商娲嗟拦ば?，降低時(shí)間成本金屬材料經(jīng)過(guò)QPQ鹽浴復合工藝處理后，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)周期，降低生產(chǎn)成本。大量的生產(chǎn)數據表明，QPQ處理與滲碳淬火相比可以節能50%，比鍍硬鉻節約成本30%QPQ，QPQ如何分類(lèi)性?xún)r(jià)比高。

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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。