摘要:QPQ鹽浴復(fù)合處理是一種新的金屬鹽浴表面強化改性技術(shù)。“ QPQ”為英語中“Quench-Polish-Quench”字頭的縮寫，是鹽浴氮碳共滲和鹽浴氧化-拋光-二次鹽浴氧化工藝的復(fù)合，金屬在兩種不同性質(zhì)的低溫熔融鹽浴中作復(fù)合處理，以使多種元素同時滲入金屬表面，形成由幾種化合物組成的復(fù)合滲層，使金屬表面得到強化改性，同時還可以做到全工藝過程無公害，這就是鹽浴復(fù)合處理技術(shù)。
QPQ滲層表面平整，QPQ處理后試樣的表面硬度在600 -1200 HV，相當(dāng)于HRC65-72，而且氮化后的高強度和高耐磨性保持到500-600℃，都不會發(fā)生顯著的變化，基體硬度為HV0.1500的試樣，經(jīng)QPQ處理試樣的最小磨損量僅為基體磨損量的1/6,且其摩擦系數(shù)也最小，隨著氧化時間的延長，腐蝕電位逐漸升高，耐蝕性能逐漸提高。
1 試驗
3Cr2W8V鋼是常用的壓鑄磨具鋼，被廣泛應(yīng)用于壓鑄模、熱擠壓模、熱鍛模等， 具有良好的鍛造工藝性能、機械加工工藝性能及熱處理工藝性能
QPQ技術(shù)的工藝過程為：裝夾—去油清洗—預(yù)熱—鹽浴氮碳共滲—鹽浴氧化—冷卻清洗一烘干一拋光—二次氧化—清洗—干燥—浸油—包裝
QPQ鹽浴復(fù)合處理后鋼表面形成的滲層形貌由外向內(nèi)依次為疏松層、氧化膜、化合物層、擴散層和基體。化合物層是QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)所形成的滲層中最重要的部分，對滲層的耐磨性和抗蝕性都起主導(dǎo)作用，在采用普通腐蝕劑浸蝕時，與基體和擴散層相比，化合物層不容易被腐蝕，在顯微鏡下觀察常常呈白亮狀態(tài)，俗稱“白亮層”，擴散層是化合物層與基體之間那層暗黑色組織.由于氮的濃度由表面向中心逐 漸降低,到化合物層與擴散層交界處，氮的濃度下 降到不足以形成化合物，而只能形成氮在a -Fr 晶格中的固溶體.由于它的抗蝕性不高，所以在顯微鏡下呈暗黑色.工件經(jīng)過氮化工序處理后在氧化鹽浴中保溫時會在表面形成氧化膜，這種氧化膜只有在氮化處理的表面才比較容易形成。
中性鹽霧實驗圖片
經(jīng)QPQ處理后產(chǎn)品表面獲得Fe2-3N化合物層和Fe3O4氧化膜，腐蝕電位逐漸升高，耐蝕性能逐漸提高，QPQ處理后試樣的腐蝕電率降低，不易受腐蝕在中性鹽霧實驗400h小時后仍能達到9級標(biāo)準(zhǔn)。
2 結(jié)論：
1： QPQ鹽浴復(fù)合處理以后在鋼的表面所形成的滲層由外向內(nèi)依次為疏松層、氧化膜、化合物層、擴散層和基體。
2：QPQ處理后試樣的表面硬度在600 - 1050 HV,滲層的顯微硬度沿層深方向先升高后降低，這是因為化合物層外存在疏松層，而疏松層的硬度顯著低于化合物層硬度。
3：3Cr2W8V鋼基體試樣的磨損量為 18.6 mg.經(jīng)QPQ處理試樣的最小磨損量為 10.5mg,其QPQ處理工藝為氮碳共滲溫度為 570 ℃、氮碳共滲時間為1.5h,其磨損量約為基體 試樣磨損量的1/2,且其摩擦系數(shù)也顯著比在其他條件下進行QPQ處理得到的試樣的摩擦系數(shù)小，3C2W8V鋼基體與Crl2MoV鋼摩擦副之間發(fā)生了粘著磨損和氧化磨損，而QPQ滲層與 Crl/MoV鋼摩擦副之間的磨損類型為磨料磨損、 粘著磨損和氧化磨損混合型。
4：在氧化鹽浴溫度一定時，隨著氧化時間的延長，腐蝕電位逐漸升高，耐蝕性能逐漸提高。
5：QPQ鹽浴復(fù)合處理以后能顯著提高疲勞強度，由于氮化層內(nèi)形成了更大的壓應(yīng)力，因此在交變載荷作用下，零件表現(xiàn)出具有更高的疲勞極限和較低的缺口敏感度，氮化后工件的疲勞極限可提高15-40%
客服1