基于氧化工藝對深層QPQ工件耐磨性能的影響.pdf

1、QPQ技術(shù)是金屬表面改性領(lǐng)域內(nèi)帶有革命性的新技術(shù)，實(shí)質(zhì)是一種綠色環(huán)保的鹽浴氮碳氧共滲技術(shù)，含鹽浴氮碳共滲、拋光和鹽浴氧化等工序，具有高耐磨、高抗蝕、微變形、抗疲勞、節(jié)能等特性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、石油機(jī)械等各種要求耐磨、抗腐蝕、耐疲勞或易變形件。目前QPQ技術(shù)處理的零件化合物層太?。ā?5um），應(yīng)用受到了局限，因此增加滲層厚度和改善滲層結(jié)構(gòu)是當(dāng)前發(fā)展的必然趨勢。
　　本文采用了高溫鹽浴滲氮后再經(jīng)過不同的氧化溫度處理

2、，觀察其組織和性能的變化，根據(jù)其顯微硬度的變化，選擇表面顯微硬度提升較多的工藝作為磨損試驗(yàn)的試樣處理工藝。采用滑動(dòng)磨損、滾動(dòng)磨損及接觸疲勞磨損方式來研究深層QPQ滲層組織磨損規(guī)律及機(jī)理。利用光學(xué)顯微鏡、XRD及透射電鏡來觀察和分析滲氮形成的化合物層和奧氏體層的相組成和晶體結(jié)構(gòu)。
　　研究結(jié)果表明：
　　（1）根據(jù)試樣表面硬度的變化規(guī)律發(fā)現(xiàn)，高溫滲氮處理后再經(jīng)過250℃氧化4小時(shí)能夠較好的提升試樣表面硬度。42CrMo經(jīng)過處理

3、后表面硬度能夠達(dá)到HV878，和常規(guī)QPQ工藝相比較硬度提升了近30％。45鋼經(jīng)過處理后的表面硬度能夠達(dá)到HV780，和常規(guī)滲氮工藝相比較硬度提升了近25％。
　?。?）由滑動(dòng)磨損數(shù)據(jù)可知，42CrMo經(jīng)過1#工藝（645℃×1.5h+380℃×4h）處理后的磨損率為18.125mg/h，2#工藝（645℃×1.5h+250℃×4h）的磨損率為15.625mg/h，3#工藝（580℃×2h+380℃×0.5h）的磨損率為20.68

4、7mg/h，2#工藝進(jìn)一步的提升了材料25%的耐磨性。
　?。?）由滾動(dòng)磨損數(shù)據(jù)可以看出，常規(guī)QPQ工藝（3#工藝）經(jīng)過1264小時(shí)的滾動(dòng)磨損后，基本上能夠把表面的13um厚的化合物層磨完，深層QPQ工藝（1#工藝和2#工藝）經(jīng)過1264小時(shí)的滾動(dòng)磨損后，只是磨損掉了13um厚的表面化合物層，還剩下接近20um的化合物層和奧氏體層。三種工藝的磨損失重量都是接近150mg，說明雖然經(jīng)過不同工藝處理，但表面13um內(nèi)的耐磨性是相同的。