海南QPQ工藝

QPQ鹽浴氮化過(guò)程中使用三種鹽，分別是氮化基鹽、調整鹽和氧化鹽。氮化鹽：決定著(zhù)氰酸根分解出活性氮原子的能力，因此在QPQ過(guò)程中起著(zhù)關(guān)鍵性作用，鹽的使用周期、質(zhì)量收得率、產(chǎn)生渣量直接影響生產(chǎn)成本，鹽的使用溫度范圍決定著(zhù)鹽的通用性。調整鹽：在生產(chǎn)過(guò)程中當氮化鹽浴的氰酸根發(fā)生反應生成碳酸根后濃度下降時(shí)，加入調整鹽，以使分解出的碳酸根再生成氰酸根，維持其含量在規定的范圍之內。調整鹽的氧化性不能太強也不能太弱。氧化鹽：使工件從氮化爐帶出來(lái)的氰根分解成碳酸鹽沉渣，同時(shí)工件表面被氧化，生成致密的氧化膜。高品質(zhì)的氧化鹽使得工件外觀(guān)黑又亮。在QPQ鹽浴處理過(guò)程中，根據材質(zhì)、技術(shù)要求選擇合適的工藝參數，嚴格把控各生產(chǎn)工序外，選擇正規廠(chǎng)家生產(chǎn)的鹽也非常重要，可避免花斑、腐蝕等問(wèn)題的發(fā)生，減少質(zhì)量問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本。

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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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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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QPQ有機化學(xué)解決又被稱(chēng)為QPQ表面解決，全部工件程序處理便是在開(kāi)展C、N氮碳共滲或是是S，N硫氮共滲后經(jīng)空氣氧化解決，研磨拋光以后再開(kāi)展一次空氣氧化解決，進(jìn)而提升耐蝕性，耐磨性的表面解決QPQ解決以后使工件的表面表面粗糙度極大地減少，明顯的提升了工件的耐蝕性能，并合理的維持了（N,C氮碳共滲）或（S、N硫氮共滲）的耐磨性，疲勞極限和抗牙齒咬合性，工件形變小。其步驟為加熱-N,C氮碳共滲或S,N共滲-空氣氧化-研磨拋光-在A(yíng)B或Y-I中再度空氣氧化，其目地便是清除工件表面的殘余少量，CN-及CNO-,使污水歷經(jīng)沉積過(guò)慮后能達到環(huán)保標準，減少環(huán)境污染，使工件表面產(chǎn)生密致的Fe3o4膜。

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工藝及參數要求 料筐要用專(zhuān)用料筐，裝爐量控制在坩堝中鹽重的35%以?xún)?，否則會(huì )影響滲層厚度。清洗油之后，須把清洗劑殘液漂洗干凈，否則預熱會(huì )產(chǎn)生腐蝕斑點(diǎn)。預熱∶預熱溫度320～350℃，保溫0.30～1.0h，注意顏色為蘭色帶黃為宜,整筐顏色一致。氮化∶575℃（560～580℃），保溫2.0小時(shí)，升溫至565℃開(kāi)始計保溫時(shí)間。注意工件進(jìn)爐后爐溫不能低于530℃，否則會(huì )產(chǎn)生腐蝕斑紋。預冷∶共滲出爐后預冷至480℃左右（注意不能讓鹽有疑固）才可進(jìn)入氧化爐進(jìn)行氧化，若進(jìn)爐過(guò)早易氧化發(fā)黃（淺銹）。氧化：一次（氮化隨后）氧化380～420℃，保溫15～30分鐘；二次（拋光后）氧化410～430℃，保溫45～90分鐘。

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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。