廣東QPQ工藝

正火是將鋼加熱到某溫度以上，使鋼全部轉變?yōu)榫鶆虻膴W氏體，然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除共析鋼的網(wǎng)狀滲碳體對亞共析鋼正火可細化晶粒，提高綜合性能，對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經(jīng)濟的。正火與退火的不同點(diǎn)是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快因而正火組織要比退火組織更細小一些，其力學(xué)性能也有所提高。另外，正火采用爐外冷卻不占用設備，生產(chǎn)率較高，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來(lái)代替退火。正火的主要應用范圍有：①用于低碳鋼，正火后硬度略高于退火，韌性也較好，可作為切削加工的預備熱處理；②可用于中碳鋼，可代替調制處理作為Z后熱處理；③用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等，可以消除或抑制網(wǎng)狀碳化物的形成，從而得到球化退火所需要的良好組織；④用于鑄鋼件，可以細化鑄態(tài)組織，海山可加工性；⑤用于大型鍛件，可作為Z后熱處理，從而避免淬火時(shí)較大的開(kāi)裂傾向；⑥用于球墨鑄鐵，使硬度、強度、耐磨性得到提高，如用于制造汽車(chē)、拖拉機、柴油機的曲軸，連桿等重要零件。

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活塞環(huán)是各種汽車(chē)、摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機的關(guān)鍵零件，在高溫下與缸體發(fā)生滑動(dòng)摩擦，因此不僅要求有較高的耐磨性，還要求高溫下的耐蝕性和良好的抗咬合性能。QPQ技術(shù)具有較高的耐磨性和耐蝕性，同時(shí)也具備在較高的溫度下抗咬合性能，因此可以滿(mǎn)足活塞環(huán)的技術(shù)要求。國內已經(jīng)有多家工廠(chǎng)成功地采用QPQ技術(shù)生產(chǎn)活塞環(huán)。某活塞環(huán)廠(chǎng)在采用QPQ技術(shù)以后，又進(jìn)行了進(jìn)一步的試驗工作。對ASL817材料的活塞環(huán)在進(jìn)行兩段QPQ處理，其工藝規范為：540℃ × 3h + 580℃ × 3.5h兩步處理工藝的試驗結果滿(mǎn)足了表面硬度大于700HV，滲層深度大于0.05mm的技術(shù)要求，并且生產(chǎn)質(zhì)量穩定。試驗結果還表明，采用QPQ技術(shù)的生產(chǎn)成本低于鍍鉻。鍍鉻的費用為0.2元/片，QPQ處理的費用僅為0.14元/片。

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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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凸輪軸是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機中又一重要零部件，它和氣門(mén)挺桿組成一對摩擦副，作用是氣門(mén)按一定的時(shí)間開(kāi)起和關(guān)閉。凸輪軸的常用材料為45鋼、球墨鑄鐵或合金鑄鐵。45鋼凸輪軸一般應預先進(jìn)行調質(zhì)，球墨鑄鐵凸輪軸應預先進(jìn)行正火處理，合金鑄鐵凸輪軸一般應去應力退火。預先熱處理的硬度應根據汽車(chē)的類(lèi)型、載重量等因素來(lái)選擇。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表面處理的優(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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主要特點(diǎn): QPQ復合處理與單-提高耐磨性的傳統熱處理技術(shù)和單一 提高抗蝕性的表面處理相比,它可以:使產(chǎn)品的表面硬度、耐磨性、抗腐蝕性和耐疲勞性同時(shí)大幅度提高。例如:經(jīng)QPQ鹽浴復合處理的45#鋼、40Cr 鋼(退火態(tài))的耐磨性, 達到淬火及高頻淬火的16倍以上;經(jīng)QPQ鹽浴復合處理的20#鋼,耐磨性達到滲碳淬火的9倍以上,是鍍硬鉻和離子氮化的2倍多。經(jīng)QPQ鹽浴復合處理的45號鋼,其疲勞極限提高40%左右。例如: 45鋼經(jīng)QPQ處理后在大氣中和鹽霧中的抗蝕性比鍍硬鉻高16倍以上,比發(fā)黑高70倍以上。

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QPQ處理后零件的優(yōu)點(diǎn)在工件表面生成具有極高耐摩擦性、抗咬合性、耐磨損性、防腐蝕性以及較高疲勞強度的表面層。并且不具有其它表面鍍層工藝所遇到的問(wèn)題一氫脆。 綜合性能優(yōu)于發(fā)藍、鍍鉻、鋅、鎳等表面鍍層工藝。QPQ鹽浴復合處理是-種先進(jìn)的金屬熔鹽表面強化改性技術(shù)。將工件在兩種不同性質(zhì)的熔融鹽液中先后進(jìn)行處理，使多種元素同時(shí)滲入金屬表面， 形成由幾種化合物組成的復合滲層,使金屬表面得到強化改性,耐磨性、抗蝕性和耐疲勞性同時(shí)得到大幅度提高。本技術(shù)還具有節能、無(wú)公害、幾乎不變形等優(yōu)點(diǎn)。用本技術(shù)先進(jìn)、性能優(yōu)越、 質(zhì)量穩定而倍受廣大用戶(hù)歡迎,已經(jīng)大面積推廣。