都江堰QPQ處理表面處理
發(fā)布時(shí)間:2022-11-21 01:52:57
都江堰QPQ處理表面處理
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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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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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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良好的抗腐蝕性能對幾種不同材料、不同工藝處理的樣品按同樣的試驗條件,按ASTMBll7標準進(jìn)行了連續噴霧試驗,鹽霧試驗溫度35±2℃,相對濕度>95%,5%NaCl水溶液噴霧。試驗結果表明,經(jīng)QPQ處理后的零件抗蝕性是1Crl8Ni9Ti不銹鋼的5倍,是鍍硬鉻的70倍,是發(fā)黑的280倍。產(chǎn)品處理以后變形小工件經(jīng)QPQ處理處理之后幾乎沒(méi)有變形產(chǎn)生,可以有效的解決常規熱處理方法難以解決的硬化變形難題。例如:尺寸為510×460×1.5mm的2Cr13不銹鋼薄板經(jīng)QPQ處理之后,表面硬大于HRC60,不平度小于0.5mm。目前,QPQ技術(shù)在眾多得軸類(lèi)零件、細長(cháng)桿件上應用得非常成功,有效的解決了一直以來(lái)存在的熱處理硬化和產(chǎn)品變形的矛盾。

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qpq熱處理是將金屬材料放在一定的介質(zhì)內加熱、保溫、冷卻,通過(guò)改變材料表面或內部的晶相組織結構,來(lái)控制其性能的一種金屬熱加工工藝。?;臒崽幚砉に嚦送嘶?、回火外,還有以下三類(lèi):?;幚?,也稱(chēng)為正?;幚?。金屬熱處理工藝中的?;幚韺?shí)際就是正火處理。通常是在熱加工過(guò)程中,鋼鐵材料組織改變,性能也隨之改變,為了使組織恢復常態(tài),常常采用正火處理,因此也把正火處理稱(chēng)作?;幚?。?;幚砜梢宰鳛閆終熱處理,也可作為預先熱處理,還可改善加工性能。一般情況下,碳鋼正火處理就是將加熱到高溫并完成奧氏體化的碳鋼工件,直接在空氣中冷卻,以獲得細小珠光體組織的熱處理工藝。正火熱處理的組織具有較好的綜合機械性能。