摘要：众所周知，磨损、腐蚀和断裂是机械零件和工程零件的三种主要失效形式，造成巨大的经济损失。磨损和腐蚀发生在机械零件表面材料损失的过程中，而许多其他形式的机械零件失效都是从表面开始的。金属表面工程技术主要采用各种表面涂层，即表面改性技术，赋予基体材料特殊的机械、物理或化学性能，如高硬度、高耐磨性、减摩性、高温抗氧化性、耐辐射性等，本身的性质不会受到很大影响。
关键词：QPQ技术；渗氮工艺；零件抗蚀性；
前 言：在活性氮介质中，零件在一定的温度和保温时间下，渗氮成钢。除奥氏体钢外，一般钢材的渗氮过程都是在-铁状态下进行的，因此钢的渗氮常常被归为铁素体化学热处理的范畴。氮化处理是化学热处理的重要组成部分，一直是热处理工作者研究的重点课题之一。
1 渗氮QPQ处理技术的起源
QPQ氮化技术，也被称为QPQ盐浴综合处理技术，通常被称为QPQ技术。它是基于氮化，也被称为液氮化。气体氮气发生在氨分解的大气中，而氮原子是由氨分解产生的，会渗入金属表面，形成一层氮气钙化。温度过滤层的硬度可达1000HV，过滤层厚度可达0.5毫米以上，过滤层厚度可缓慢下降，经受磨难，去除脆弱的表面浸润层，并去除变形，以达到加工零件的最终尺寸。它对普通钢材的缺乏，不含特殊元素合金，通常是一种耐腐蚀的氮，不会产生显著的磨损效应。这就是为什么在上世纪40年代，盐浴被引入氮气。最初的盐是剧毒氰化物，包括氰化钠和氰化钾，绝缘取决于生产要素期间除外。缺点是，在氰化物在空气中自然老化很长一段时间后，必须准备使用新的盐，因为氰酸盐是有效的氮化元素。新的QPQ处理技术是复杂的处理技术，从其起源和发展的角度来看，实际上是低温氮(液氮)+液氮+氧化+或低温碳酸盐浴(液态软性氮)+打蜡+盐浴。根据该方法，它在使用氮盐和氧化盐，进行氮气处理和氧化过程;在过滤层组织中执行硝酸盐和氧化物的合成;正在执行特性方面的耐久性和抗腐蚀性构图;技术领域正在开发热处理技术和抗腐蚀技术。因为通常硬化技术提高耐磨金属表面防锈技术一般,提高抵抗力金属,而同时QPQ技术可以大大提高耐磨腐蚀金属表面和超过五倍,普通技术硬化和防腐处理,因此他们超过5倍。它被称为革命性的冶金技术。与此同时，这项技术几乎具有简单、不安全、节能等方面的优势，因此在世界范围内迅速发展，在许多工业化国家广泛使用。
2 QPQ技术的渗氮工艺对零件抗蚀性的影响
2.1 疲劳辊轧强度
渗氮扩散提高了轧辊的疲劳极限和强度。经过1-zh处理后，碳钢和低合金钢的疲劳极限可提高一倍。渗氮后，碳钢工件在氧化盐浴中冷却时的疲劳强度低于水冷件。对于合金钢，冷却条件影响不大。盐浴冷却还可以提高微合金钢的疲劳强度。通过这种适度的冷却，还可以大大减少工件的变形和开裂。需要指出的是，镀铬后工件的旋转弯曲疲劳强度低于镀铬前，与镀铬前相同。经过QPQ处理后，疲劳极限提高了50%，镀硬铬后，疲劳极限降低了20%左右。在氧化过程中，氧化层会产生拉应力和裂纹。在这种情况下，将基质与外部大气隔离的保护作用就会丧失。为了提高各种工具的使用寿命，长期以来一直采用渗氮技术。对于拉伸、弯曲、轧制等非晶圆加工模具，复合材料层具有较高的耐磨性和滑动性能，使加工材料无法与模具粘结。对于刀具而言，只有短时间的渗氮和渗碳才能显著提高刀具的使用寿命。事实上，腐蚀和磨损是最常见的负载条件。该工艺在很大程度上是在无保护条件下进行的，为氮渗碳辅助氧化处理提供了应用领域。如果同时需要较低的表面粗糙度，为了避免软摩擦副的磨损或减少密封，最好对工作面进行加工。目前，广泛应用于汽车工业座椅调节机构的空气弹簧将进一步应用于汽车后盖和发动机罩。
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2.2 孔洞(疏松)
通常情况下，氮和碳处理都不需要大量的孔孔，但在实际生产中，几乎不可能完全避免形成多孔层，这是生产中最困难的问题之一。到目前为止，还没有关于洞形成的共识。关于洞形成的原因，一些科学家认为，在形成Fe原子的过程中，导致晶格缺陷的内部迁移。一些科学家还认为，氮化过程中产生的内部张力是洞形成的主要原因。洞的形成是由于氮的相对(不稳定)次稳定性，加上氮原子从表面形成，形成一个洞。具体的试用样品确认结构建筑教育过程中的氮洞,即特别内向的开发实验中扩散重组样品质量(身体),内部重组氮原子形成气态氮分子这导致了内部压力的增加，进而导致了主任身体的膨胀。研究表明，在最大压力下达到950 kpa，并证实模型空间确实含有氮。此外，还进行了金属膜试验，将氮多次吸收并对膜的质量和体积进行了50米的质量和体积测量。这个洞不仅存在于相位平面上，而且存在于疏松层中。最近的研究表明连接层也有漏洞。
2.3 零件的氮碳共渗
在将零件预热到共同的氮渗碳炉后，将进行氮气处理。由于盐浴中的氰酸盐的含量和纯度保证在联合吸收氮和预热之后，盐浴的温度不会下降太多，所以这一步骤变得非常简单。中小型碳钢中的细节通常来说,按照要求浸厚度和盐雾试验,通常选择氮化,在这个过程中，需要注意技术参数调整的方法。由于材料的差异，细节的大小，技术参数不能均匀。根据用于氮化的技术参数，删除零件，检查过滤层厚度和盐度测试时间。氮化时间是根据过滤层的厚度调整的，但氮化时间必须限制在1.5到2.5 h之间。太短的氮化时间，碳的总渗透率，过度的联合吸收时间，严重的多孔涂层，减少盐度雾测试时间。在盐雾测试中，未能满足盐雾测试的要求，应适当降低氰酸盐的含量，也不满足盐雾测试的要求，则需要适当提高氰化物的含量。氮化后，从普通氮-碳渗漏炉中提取零件，等待液体继续下降，然后把零件放入氧化炉中，这样进入氧化炉的氮就不那么常见了。因为硝化碳的产生会伴随着对盐的氧化反应，盐渣的产生，盐的氧化能力的下降和盐的增加。当然如果盐槽内氧化是手术,获取高抗盐雾试验时间,通常具有较高的氧化效果。氧化持续时间太长，氧化生长的压力会破坏粘合剂的粘合剂，氧化薄膜的缺陷会在盐雾中引起局部腐蚀，减少盐度雾的试验时间。氧化时间太短，未形成稠密和完整的氧化膜，化合物中氧含量低，不能充分利用氧化效应来提高抗腐蚀性。一般来说，在吸收了氮之后，在组装零件后，通常会有一定程度的松弛，需要多孔的连接层完全紧凑，完全覆盖在氧化膜上，以便对腐蚀具有更高的耐受性。当层分开时，氧化会持续更长时间。注意二级氧化温度时间不应该太长。因为在第二次氧化之前。亚氧技术，如果温度过高，化合物层有一定的氧气含量，抗腐蚀性也在下降。
结束语：
QPQ渗氮处理技术以其优异的性能在我国许多行业和产品中得到了广泛的应用。然而，由于对该技术在我国的认识不足，在一定程度上限制了其推广应用，实际应用只能说明其可能的用途。这只是很小的一部分，所以有必要进一步的宣传，推广和全面推广这项技术，以便在中国的许多行业发挥更大的作用。此外，在许多其他领域，如替代镀镍、部分不锈钢零件、硬质合金、铜等材料等，还存在一些空白或应用较少。还有许多其他的应用，需要许多科技人员的共同努力。
参考文献：
[1]姜光耀，何柏林，周泽杰，等．QPQ 盐浴复合处理对钢的组织与性能影响[J]．热加工工艺，2018，35(24)：43-45．
[2]师蔷，王群，曹宏哲．QPQ 盐浴复合处理对3钢组织和性能的影响[J]．热加工工艺，2018，37(20)：84-85．
[3]罗德福，李远辉，吴少旭．QPQ 技术高抗蚀机理探讨[J]． 金属热处理，2017，30(6)：28-30．
论文作者:蔡明
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/5/6