QPQ处理对3J21弹性合金性能的影响

以3J21弹性合金作为研究对象,采用570℃的QPQ工艺对3J21合金进行不同时长的处理,研究QPQ处理对其性能的影响。通过维氏显微硬度计、光学显微镜、XRD衍射分析仪分别检测了3J21处理后的表面维氏显微硬度、断面维氏显微硬度、渗氮层厚度和相结构组成。结果表明:3J21合金经QPQ处理后,表面硬度得到了显著提升;断面硬度随着QPQ处理的时间延长,下降趋势变缓;渗氮层深度随着处理时间的延长而增加;通过XRD衍射图谱观察到,由于渗层浅,各相衍射峰强度较低,主要由α″相、Ni_(3)N、CrN和Co_(2)N等固溶相构成渗层。

QPQ处理对20CrMn5齿轮组织和性能的影响

采用QPQ工艺对20CrMn5齿轮进行了强化,并对其组织、硬度、摩擦性能、疲劳性能进行测试。试验结果表明,QPQ处理可以生成厚度为20μm左右的碳/氮复合强化层,表面平均硬度为702 HV0.3,相比未处理齿轮表面硬度提高52.3%;而心部硬度降低为250 HV0.3,具有更优异的韧性。同时,处理后齿轮的耐磨减磨性均得到大幅提升,且具有优异的接触疲劳与弯曲疲劳性能。

盐浴氮化+氧化和QPQ处理对H13模具钢抗铝液腐蚀性能的影响

H13模具钢作为铝型材的成型模具常被高温铝液腐蚀而失效。研究了盐浴氮化+氧化和QPQ处理工艺对H13模具钢抗铝液腐蚀性能的影响。使用SEM和XRD对比分析处理前后试样的显微组织,使用维氏硬度计分析铝液腐蚀前后渗层的硬度变化。结果表明,两种处理后在试样表面都形成了致密的Fe_(3)O_(4)氧化层和氮化层。经过高温铝液腐蚀后基体和渗氮层的硬度都有一定程度的下降,而渗氮层的硬度(600.9 HV0.1)仍然比基体的硬度(301.8 HV0.1)高1倍左右。腐蚀后,试样表面的致密氧化膜仍然存在,并且铝液失重率下降了90%以上,表明两种表面处理获得的试样的抗铝液腐蚀性能较好。同时,盐浴氮化+氧化工艺对优化H13钢的硬度和抗铝液侵蚀能力更为明显。

QPQ处理的N80油田钢管的抗腐蚀性能

通过对N80石油管用钢的未处理试样、盐浴渗氮试样和QPQ处理试样进行过氧化氢溶液浸泡试验、含CO2蒸馏水和油田模拟水溶液的高压釜腐蚀试验比较,探讨了QPQ技术在石油管道防腐中应用的可能性。结果发现在由吸氧动力学所控制的含氧溶液中,QPQ处理的试样抗蚀性最好;在析氢动力学所控制的无氧溶液中,QPQ处理的试样腐蚀速率远低于未处理试样,和渗氮试样的腐蚀速率基本一致。综合考虑,QPQ处理试样在油田环境中的使用效果大大好于渗氮试样和未处理试样。

QPQ处理对合金灰铸铁凸轮轴耐磨性的影响

研究了QPQ处理对合金灰铁耐磨性的影响。合金灰铁试样预先进行不同工艺的正火和回火处理以获得不同体积分数的铁素体,然后进行QPQ处理,工艺为:在580℃氮化3 h后再在370℃氧化30 min。金相检查表明,QPQ处理后的渗层主要由Fe2N和Fe3O4组成;随着合金灰铁中铁素体体积分数的增加,其渗层厚度增加。磨损试验表明,经过QPQ处理的合金灰铁试样的耐磨性显著高于淬火加低温回火试样的耐磨性;有氧化层的合金灰铁的耐磨性比仅有氮化层的耐磨性更高。

QPQ处理对某型航空活塞发动机活塞涨圈组织与性能的影响

对某型航空活塞发动机涨圈进行了QPQ处理,首先执行570℃×180 min的渗氮处理,之后进行了400℃×20 min的氧化处理,抛光后又进行了370℃×20 min的二次氧化。通过光学显微镜、显微硬度计以及摩擦磨损试验机研究了经过QPQ处理的涨圈表面特性。结果表明,经QPQ处理后的涨圈表面由外向内形成了氧化膜、渗氮层以及扩散层。经QPQ处理的涨圈表面最大硬度为592 HV,比未处理前增加了近1倍,其耐磨性比未处理前提高了近5倍。

QPQ处理工艺对F690钢渗层微观结构及磨蚀性能的影响

利用QPQ技术对F690海工钢进行盐浴复合强化处理,考察了碳氮共渗温度和时间对F690钢渗层组织、相结构及硬度、腐蚀磨损性能的影响.结果表明:经过QPQ处理后,F690钢表面形成由Fe3O4氧化层、Fe2C/Fe2N化合物层及扩散层组成的渗层,且渗层组织平整均匀.随着QPQ处理温度升高和时间延长,渗层厚度增加,渗层硬度均呈先增大而后减小的变化规律;当共渗温度为570℃、时间为60 min时,F690钢的渗层硬度达854HV,较F690钢硬度提高1.7倍.与F690钢相比,3.5%NaCl介质下渗层的自腐蚀电流密度降低了一个数量级,腐蚀速率降低了86.71%,摩擦系数下降约12%,磨损率显著降低.

QPQ处理对材料耐蚀性的影响

对不同材料采用QPQ技术进行处理。通过金相显微镜、显微硬度计、动电位极化曲线等测试手段对QPQ技术处理后膜层的金相组织、显微硬度以及电化学腐蚀性能进行分析。研究结果表明:QPQ技术处理后,材质表面均形成了均匀的渗氮层,显微硬度明显提高;其中35Cr Mo经QPQ技术处理后所得膜层的表面硬度及化合物硬度最高,耐蚀性最佳。

QPQ处理及其应用

QPQ处理是一种相继在渗氮盐浴和氧化盐浴中处理的复合表面处理技术。经QPQ处理的工件具有高耐磨性、高耐蚀性和畸变量小等特点。QPQ工艺已广泛应用于汽车、摩托车零件,模具以及球墨铸铁件等。

螺纹紧固件QPQ处理常见表面缺陷研究

该文阐述了螺纹紧固件在QPQ盐浴复合处理过程中常见的表面缺陷的原因。

QPQ处理对H13钢渗层组织的影响

以H13钢为研究材料,采用QPQ盐浴复合处理进行表面改性。考察了氮化时间对QPQ处理后组织和物相的影响。利用光学显微镜观察样品组织,用XRD分析表层物相。研究结果表明:QPQ处理后,H13钢表面由外到内可形成白亮层和扩散层,且渗层厚度随氮化时间的延长而增大;但时间超过150 min后,渗层组织变得疏松。样品表层物相由(Cr Fe)2N1-x、Fe3O4、Fe2N和Fe2-3N构成。

QPQ处理对高强度紧固件力学性能的影响

研究了不同温度下QPQ处理对高强度紧固件微观组织和力学性能的影响。结果表明:QPQ处理后形成了较厚的渗氮层,处理温度越高,渗氮层越厚。QPQ处理能明显提高显微硬度。经480℃处理的试样的综合力学性能最好。化合物层为脆性断裂,中间层的断裂类型与冷却后的产物﹑比例及分布有关,扩散层为沿晶断裂。

QPQ处理对调质后27SiMn销轴组织及性能影响

通过对调质后27Si Mn销轴进行QPQ处理,分别对试样进行常规力学性能试验、金相分析和中性盐雾试验,并与镀锌27Si Mn销轴进行耐蚀性比较。结果表明,QPQ处理后27Si Mn销轴表面硬度大幅提高,增加了销轴的耐磨损性能,强度、冲击功略微下降,但仍满足使用要求。与镀锌27Si Mn销轴相比,QPQ处理后耐蚀性大幅提高。

镀锌和QPQ处理销轴摩擦磨损行为对比

表面处理是提高机械零部件耐磨性能和使用寿命的有效方法。针对某型号石油装备产品机械手抓手上使用的40Cr钢销轴,对表面分别采用镀锌处理和盐浴复合处理(Quench-polish-quench,QPQ),对比研究基体材料及两种不同表面处理后试样的球-平板往复干摩擦磨损行为,并对摩擦过程中产生的声发射信号进行记录和分析。试验结果表明,QPQ处理后表面硬度显著提高,深度方向的硬度分布满足设计要求,有效硬化层深度为0.3 mm。各试样基体均为细小均匀的回火索氏体组织,镀锌试样表面镀层厚度25μm,QPQ处理的试样表面形成了氧化层+化合物层+扩散层组织。两者摩擦因数曲线变化规律有一定差别,先上升后下降,随后达到稳定值。镀锌试样摩擦因数更高,最大达到0.50,随后逐步稳定于0.36;而QPQ试样最高仅为0.18,并迅速达到稳定阶段至0.16。同时,镀锌试样摩擦曲线上的微小波动更明显,摩擦过程不稳定程度更大。镀锌试样表面磨痕的最大深度比QPQ试样稍小,但最大宽度更大,磨损体积更大。声发射信号事件计数与摩擦因数之间存在相同的变化规律,即摩擦因数越高,声发射信号事件计数越多,信号数量与摩擦磨损的各阶段存在对应关系。相对来说,镀锌试样的声发射信号事件计数更多,信号能量也更大。

QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢摩擦学性能的影响

采用QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢试件进行处理。利用HVS-1000ZCM-XY数字显微硬度计检测QPQ盐浴复合处理前后试件的表面硬度和渗层硬度,分析QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢试件硬度的影响;利用M-2000型摩擦磨损试验机对QPQ盐浴复合处理前后的试件进行摩擦磨损试验,探究QPQ盐浴复合处理技术对AISI420不锈钢摩擦磨损性能的影响。结果表明:QPQ盐浴复合处理试件的表面硬度(863 HV)比未处理试件(429 HV)提高了101.2%;渗层最大硬度(1080 HV)比未处理试件(430 HV)提高了148.8%,QPQ盐浴复合处理工艺可提高AISI420不锈钢的硬度;QPQ盐浴复合处理试件的平均摩擦因数和最大磨损量比未处理试件分别降低了24.5%和27.3%,QPQ盐浴复合处理技术能提升AISI420不锈钢试件的表面耐磨性。

深层QPQ处理的渗层组织和元素分布

用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪对45、40Cr和20钢深层QPQ处理渗层的显微组织、相组成和氮碳氧元素的浓度分布进行研究。结果表明,深层QPQ处理的渗层组织由氧化膜、疏松层、化合物层、中间层和扩散层组成。氧化膜为Fe3O4;化合物层主要由Fe3N、Fe4N以及少量α相组成;中间层主要由Fe4N和α相组成。氧元素主要存在于氧化膜和疏松层中;氮元素在化合物层中的分布比较平缓;中间层有较高的含氮量和较高的含碳量。通过对疏松层的扫描,观察到疏松层中氮元素明显减少和氧元素明显增加,从而为疏松层是由化合物层中氮原子分子化而形成孔洞的理论提供了直接有力的证据。

钢件经QPQ处理后的抗蚀性

通过中性盐雾试验探讨了氧化层、化合物层、扩散层和疏松层以及QPQ处理各工序和添加密封剂对抗蚀性的影响。结果表明,扩散层基本上不具备抗蚀性;氧化层的抗蚀性有限;渗氮层的抗蚀性远高于氧化层的抗蚀性;疏松层太厚会降低渗层抗蚀性,应尽量减少疏松层的厚度;渗氮层加氧化层形成的复合渗层具有相当高的抗蚀性。渗氮时间对抗蚀性的影响存在一个抗蚀性最佳的时间峰值,抛光和二次氧化会有效地提高抗蚀性,密封剂可以大幅度提高抗蚀性。

QPQ处理氮碳共渗温度对45钢组织与性能的影响

对用于制作高压开关构件的45钢进行了3 h盐浴氮碳共渗,抛光后再进行400℃×30 min氧化的QPQ处理。通过观察渗层表面形貌,测量渗层表面硬度及耐磨性,分析了渗层性能与QPQ工艺之间关系。研究结果表明,45号钢在不同QPQ氮碳共渗温度下得到了不同厚度的化合物层,具有很高的硬度和耐磨性。当620℃氮碳共渗时,氮碳共渗层的综合性能最佳。

超深层QPQ处理的渗层组织和性能

利用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、纯弯曲疲劳试验机和磨损试验机等对经超深层QPQ处理渗层的显微组织、耐磨性和疲劳性能进行研究。结果表明,经超深层QPQ处理的45钢、40Cr和20钢的化合物层深度可达到70～80μm、中间层厚度达到20μm以上,耐磨性比深层QPQ处理成倍提高;45钢试样经超深层QPQ处理后的疲劳强度达到了376 MPa,是45钢退火态的旋转弯曲疲劳强度的1.99倍,但只比45钢试样经深层QPQ处理的后的旋转弯曲疲劳强度提高了18 MPa。

QPQ处理对特级双相不锈钢SAF3207组织及性能的影响

采用QPQ工艺对N含量分别为0.51%和0.72%的固溶态SAF3207特级双相不锈钢进行表面处理。利用OM、SEM、XRD、显微硬度计和摩擦磨损试验机研究了不锈钢的渗层组织及耐磨性。渗层组织观察表明,SAF3207不锈钢经QPQ处理后,渗层由表及里为氧化层(Fe_3O_4)→化合物层(α_N+S+Cr N+ε)→扩散层(α_N+S+Cr N+γ');与QPQ处理的低N试样相比,高N试样化合物层厚度较低;渗层硬度变化趋势为先升高后平稳然后逐渐降低至基体硬度,其最高硬度达850 HV0.2。干摩擦试验结果表明,SAF3207双相不锈钢经QPQ处理后的磨损性能显著提高,低N试样比高N试样更耐磨。