QPQ處理 技術(shù)的滲層性能
(QPQ技術(shù)由于是在金屬衷面滲入fN、C、 〇等元素,并在金屬表面形成/化合物層和擴 散層,因而使金屬表[&的耐磨性、耐蝕性和耐 疲勞性都大為提島,這是單一的熱處理或單一 耐蝕性技術(shù)所不能與之相比的-
因為一般熱處理和表面硬化技術(shù)只能提高 耐磨他,不能提高耐蝕性,而絕人多數(shù)耐蝕性 技術(shù)都不具缶高的耐磨性,而QPQ技術(shù)兩者兼 而有之。
一、耐磨性
? QPQ處理后在金屬表面形成的化合物層主要 為Fe3N,是一種氮的質(zhì)量分數(shù)為6%以上的 化合物,它與普通的熱處理形成的碳的過飽 和固溶體(淬火馬氏體)有本質(zhì)區(qū)別,因此 兩者不能僅以硬度的高低來比較耐磨性。
1)磨粒磨損
當摩檫的兩金屬工件硬度相差較大時,容 易產(chǎn)生微觀切削方式的磨粒磨損。對這種類 型的磨損來說,如果工件不承受較大沖擊載 荷,則材料的硬度越高,其耐磨性越好。
QPQ處理后金屬表面的硬度比心部大幅度 提高,因而它可以大大提高表面的耐磨性。
2)疲勞磨損
由于金屬的凸起部分擠入對面的工件并向
前移動,在它前面產(chǎn)生隆起,因此金屬產(chǎn)生 彈性變形,凸起物移走,則表面又恢復了原 狀。如果這種加載和卸載反復進行,金屬表 面由于變形次數(shù)過多而產(chǎn)生疲勞,于是金屬 表面產(chǎn)生剝脫,這就是疲勞磨損。
QPQ處理之所以能夠提高材料的疲勞強 度,目前的看法是QPQ提高了擴散層的硬度 并保乘它的高韌性,即疲勞強度的提高主 要在于擴散層的作用。
3)膠合磨損
在某些摩擦條件下,由于配對金屬相對高 速運動或其他原因產(chǎn)生高溫等情況,會使兩 種配對金屬表面發(fā)生膠合,如果膠合力大于 金屬基體的強度,繼續(xù)運動就會使金屬產(chǎn)生
膠合磨+員。
QPQ處理的作用就在于零件的基體材料 選定以后,在零件表面形成了良好的保護膜, 它可以大大減小膠合處的結(jié)合力,減少膠合 磨損的發(fā)生。
二、耐蝕性
?耐蝕性高是QPQ技術(shù)的另一大特點。 ?它的耐蝕性遠遠高于鍍鉻、鍍鎳等表面防護
技術(shù)的水平,甚比某些不銹鋼的耐蝕性還 要高。
QPQ處理件之所以具有極高的耐蝕性,主要 依靠于金屬表面的Fe2_3N化合物層和致密的 Fe304氧化膜,拋光并再次氧化后,不僅使化 合物層更加致密,而且氧還深入到化合物層 厚度的一半以上,使得金屬在大氣、鹽霧、 弱酸、濃堿等條件下都具有很高的耐蝕性。
三、*耐疲勞性
?> QPQ技術(shù)可以顯著地提高材料的耐疲勞性。 ?耐疲勞性能的提高主要依靠化合物層以下的 擴散層的作用。
?碳鋼疲勞強度的提高主要是由于冷卻刀室溫 后從過飽和的含氮鐵素體中沉淀出Fe8N,在 合金鋼中存在微細合金氮化物沉淀。
?這兩種類型的沉淀可以阻礙位錯的移動,從 而提高疲勞強度。
四、工件尺寸形狀
處理前后工件尺寸形狀變化極小是QPQ技術(shù) 的一大特點。
原因:QPQ工藝溫度低于鋼的相變溫度,處 理過程中金屬不發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,因此沒有組 織應力產(chǎn)生。所以,它比發(fā)生組織轉(zhuǎn)變的常 規(guī)淬火、高頻感應淬火、滲碳淬火所產(chǎn)生的 變形小得多。