黑龍江QPQ表面處理

QPQ處理工藝特點(diǎn)可在工件表面生成雙層的氮化層,對于黑色金屬表面化合層可達到10~ 25微米深度,擴散層深達0.3 ~ 0.8mm。具有表面烏黑發(fā)亮的色澤,化合層均勻性佳,表面硬度高,有很高的耐磨性、耐腐蝕性。中碳鋼的耐磨性可以達到常規淬火的30倍,低碳鋼滲碳淬火的14倍,離子滲氮的2.8倍,鍍硬鉻的2.1倍,疲勞強度提高40%以上?？垢g性比電鍍硬鉻高70倍以上,遠遠高于鍍鎳,達到銅鎳鉻三層復合鍍的水平,比1Cr18Ni9Ti不銹鋼還高5倍,是發(fā)黑的280倍。鹽浴復合處理后工件幾乎不變形,是變形小的硬化技術(shù),可處理加工精度要求很高的工件,粗糙度在1.0μm以上的工件處理后無(wú)變化,粗糙度在0.5μm。

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熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個(gè)過(guò)程，有時(shí)只有加熱和冷卻兩個(gè)過(guò)程。這些過(guò)程互相銜接，不可間斷。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多，最早是采用木炭和煤作為熱源，進(jìn)而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制，且無(wú)環(huán)境污染。利用這些熱源可以直接加熱，也可以通過(guò)熔融的鹽或金屬，以至浮動(dòng)粒子進(jìn)行間接加熱。

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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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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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QPQ加工工藝既鹽浴復合型解決技術(shù)性，“鹽浴復合型”就是指在氮化鹽浴和空氣氧化鹽浴二種鹽浴中解決工件，完成了高頻淬火工藝流程和空氣氧化工藝流程的復合型，QPQ熱解決工藝流程為：加熱→氮化→空氣氧化→打磨拋光→空氣氧化。各工藝流程的功效以下：加熱：風(fēng)干工件表面的水份，防止工件潮濕摻燒造成鹽浴磁控濺射及其冷件摻燒造成鹽浴溫度減少過(guò)多。而且加熱一定水平上能夠減少工件形變和使工件顏色勻稱(chēng)。高頻淬火：QPQ熱解決的關(guān)鍵工藝流程。高頻淬火全過(guò)程中高頻淬火鹽內的氰酸根溶解造成特異性氮原子滲透到工件，在工件表面產(chǎn)生耐磨性能和抗蝕性很高的化學(xué)物質(zhì)層和耐疲憊的外擴散層。

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有關(guān)離子氮化的基本原理及其優(yōu)點(diǎn)在以前畢業(yè)論文中也有詳解，在這里已不過(guò)多闡釋。公裝設計對改進(jìn)錐環(huán)支板在氮化爐內的放置方式很必須，圖1a所顯示為所設計方案的三腳架工作服的示意圖，工作服的上表面歷經(jīng)機械設備深度加工，平面度較高，三角支撐點(diǎn)構造很牢固，正中間選用中空構造確保爐內的氮化氛圍能夠更好地商品流通，進(jìn)而使工作服上不一樣高寬比部位的錐環(huán)支板齒型都能勻稱(chēng)氮化。錐環(huán)支板在工作服上的放置方式，水準齊整層疊，防止錐環(huán)支板左右受擠工作壓力不勻而形變，裝爐量依據火爐的容積尺寸而定。氮化加溫全過(guò)程中操縱工作電壓、電流量尺寸，遲緩提溫到（500±20）℃，隔熱保溫4h，爐冷，以獲得理想的氮化層深和氮化機構，另外能夠減少形變。