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QPQ技術(shù)替代鍍硬鉻的必要性和可行性2021-11-04 16:03
熱處理行業(yè)是裝備制造行業(yè)四大行業(yè)之一，主要有兩大子行業(yè)：熱處理設(shè)備制造行業(yè)和熱處理加工服務(wù)行業(yè)。
為什么QPQ技術(shù)在熱處理行業(yè)占領(lǐng)了越來越重要的位置，陸陸續(xù)續(xù)替代了這么多的傳統(tǒng)工藝？包括：氣體氮化、離子氮化、發(fā)黑、鍍鉻、鍍鎳、鍍鋅、表面淬火、薄層滲碳。
主要是因?yàn)樗龅搅藗鹘y(tǒng)工藝做不到的事情：環(huán)保節(jié)能、微形變、簡化工序，并且比傳統(tǒng)工藝更能提升產(chǎn)品的耐磨、抗蝕、抗疲勞等性能。
就發(fā)黑來說，QPQ的發(fā)黑效果平均可以達(dá)到常規(guī)發(fā)黑的5倍及以上
在提升模具耐磨性方面，可使模具壽命增加至兩倍及以上。
等等等等。
在這里我們重點(diǎn)以氣門為例來說明QPQ技術(shù)替代鍍硬鉻必要性和可行性。
汽車的氣門是與汽缸相接觸的面，溫度高達(dá)600～700℃。因此氣門除了選用熱強(qiáng)度鋼材料外，還要特別注意氣門的接觸面是一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域。該區(qū)域要求耐熱蝕、熱疲勞、耐磨損，因此必須進(jìn)行表面強(qiáng)化。較早的表面強(qiáng)化技術(shù)是采用鍍硬鉻。
進(jìn)氣門材料常采用4Cr9Si2鋼，不太重要的氣門也用40Cr鋼。排氣門材料一般都采用5Cr21Mn9Ni4N(21-4N).
4Cr9Si2鋼氣門的桿部及頭部硬度為30-37HRC,尾部硬度大于48HRC。5Cr21Mn9Ni4N氣門（焊接耐磨合金）應(yīng)先作固溶處理，桿部及頭部硬度為34-40HRC，尾部硬度為50-60HRC。也可以用4Cr9Si2鋼作尾部與5Cr21Mn9Ni4N鋼焊接，尾部高頻淬火后硬度可達(dá)55-63.氣門經(jīng)預(yù)備熱處理并達(dá)到上述技術(shù)要求后再進(jìn)行QPQ處理，以便在其表面形成5μm以上的化合物層，增加其高溫狀態(tài)下的耐蝕、耐磨、耐疲勞性能。氣門在進(jìn)行QPQ處理時(shí)應(yīng)預(yù)先去除不銹耐熱鋼表面的鈍化膜，否則有時(shí)可能產(chǎn)生元素滲不進(jìn)，無滲層的情況?？梢杂盟嵯慈コg化膜，如有條件，可以采用噴細(xì)砂的辦法，效果更好。
氣門在進(jìn)行了氮化和氧化后，可以在光飾機(jī)上作振動(dòng)拋光，然后再作一次氧化，即進(jìn)行了QPQ的全過程。這樣不僅可以降低氣門表面的粗糙度值，還可以增加耐蝕性。
現(xiàn)在國內(nèi)外氣門主要都采用QPQ處理，美國進(jìn)行的氣門比較試驗(yàn)表明，40Cr鋼進(jìn)氣門和5Cr21Mn9Ni4N鋼排氣門經(jīng)QPQ處理后，其耐磨性比鍍硬鉻高2倍，并成功解決了六價(jià)鉻的公害問題。
