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时间:2025-12-01 09:59:25 点击次数:
QPQ 氮化盐处理(即 QPQ 盐浴复合处理,核心是盐浴软氮化 + 氧化处理)是在专用盐浴体系中完成的低温氮碳共渗 + 后氧化工艺,处理后工件的性能、外观、渗层特征及后续处理均有鲜明特点,具体如下:

一、QPQ 氮化盐处理后的核心性能优势(对比常规软氮化)

  1. 表面硬度与耐磨性
    渗层由 ε 相(Fe₂₋₃N)为主的化合物层 + 扩散层组成,表面硬度可达 550~1200HV(基材不同差异大:碳钢约 600~800HV,合金钢 / 不锈钢可达 900~1200HV),耐磨性是常规软氮化的 1.5~2 倍,且因后氧化层填充化合物层微孔,表层脆性更低,抗剥落能力更强。
  2. 耐腐蚀性
    这是 QPQ 最突出的优势:盐浴氮化后经氧化槽处理,工件表面形成致密的 Fe₃O₄氧化膜(厚度 1~3μm),叠加氮化物层的钝化作用,耐蚀性远超常规软氮化 —— 中性盐雾试验中,碳钢件 QPQ 处理后耐盐雾可达 100~500h(常规软氮化仅 10~30h),甚至优于部分镀硬铬工艺。
  3. 变形量
    全程处理温度≤580℃(氮化槽 520~580℃,氧化槽 350~400℃),工件热变形极小,尺寸精度可控(变形量 < 0.01mm/100mm),适合精密轴类、模具、紧固件等。
  4. 疲劳强度
    表面压应力层深度和数值均高于常规软氮化,弯曲疲劳强度提升 50%~120%,尤其适合受交变载荷的零件(如曲轴、齿轮)。

二、处理后的渗层与外观特征

  1. 渗层结构:分为三层 —— 外层 Fe₃O₄氧化膜(黑色 / 黑褐色)、中间 ε 相化合物层(白亮层,厚度 8~20μm)、内层扩散层(厚度 0.1~0.6mm);氧化膜与化合物层结合紧密,无明显分层。
  2. 外观:均匀的黑色、黑褐色或蓝黑色(取决于氧化时间和盐浴成分),表面光洁度损失小(粗糙度 Ra 变化≤0.1μm),无氧化皮、无毛刺(盐浴的 “融熔抛光” 作用可轻微去除微小毛刺)。
  3. 渗层缺陷特征:常见缺陷为表面色差不均(盐浴成分失衡)、微小针孔(氮化槽氰根浓度过高)、氧化膜脱落(氧化温度 / 时间不足)。

三、处理后的后续处理与注意事项

  1. 盐浴残留清理
    处理后需立即用 80~100℃热水清洗工件,辅以超声波清洗(复杂结构件),彻底去除表面残留的氰盐、碳酸盐(QPQ 盐浴含氰化物,残留会吸潮腐蚀工件,且有安全风险);清洗后烘干(100~120℃,30min),避免水分残留。
  2. 防锈与存储
    烘干后可喷涂薄层防锈油(如硬膜防锈油),存储于干燥环境;若工件需装配,可直接使用(氧化膜本身有防锈性,无需额外处理)。
  3. 后续加工限制
    仅适合精磨、抛光等微量加工(磨削量≤0.02mm),否则会磨穿氧化膜和化合物层,丧失耐蚀、耐磨优势;严禁车削、铣削等大余量加工。
  4. 质量检测重点
    • 硬度:检测化合物层硬度(维氏硬度,载荷 100~500gf),避免硬度偏低(盐浴活性不足);
    • 耐蚀性:抽检盐雾试验,确保氧化膜致密;
    • 渗层厚度:用金相法检测化合物层 + 扩散层厚度,匹配设计要求。

四、常见问题与调整方案

问题表现核心原因调整措施
表面硬度偏低(<550HV)氮化温度低 / 时间短、盐浴活性差氮化温度上调 5~10℃,保温时间延长 0.5h;补充氮化盐调整活性
耐盐雾时间不足氧化膜厚度不够、氧化温度低氧化槽温度升至 380~400℃,氧化时间延长 10~20min
表面有针孔氮化槽氰根浓度过高、除油不彻底稀释氮化盐降低氰根浓度;强化前处理除油除锈
氧化膜脱落氧化槽盐浴老化、冷却过快更换部分氧化盐;工件从氧化槽取出后缓慢冷却


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