QPQ 技术提高65 Mn钢耐磨性的工艺参数优化.pdf

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1、第３９卷第２期Ｖｏｌ畅３９Ｎｏ畅２２０１４年２月ＨＥＡＴＴＲＥＡＴＭＥＮＴＯＦＭＥＴＡＬＳＦｅｂｒｕａｒｙ２０１４QPQ技术提高65Mn钢耐磨性的工艺参数优化郭杰，刘利国，孟国庆，王若衡（江南大学机械工程学院，江苏无锡　２１４１２２）摘要：将ＱＰＱ技术应用于６５Ｍｎ钢，用ＳＥＭ、显微硬度计和摩擦磨损试验机分别对ＱＰＱ渗层的显微组织、显微硬度和耐磨性进行分析研究，与调质态试样和盐浴渗氮试样进行对比试验；为了优选典型的渗氮温度、渗氮时间、氧化温度和氧化时间，设计了一组正交试验，以平均摩擦因数和磨损量为依据分析了ＱＰＱ工艺中４种工艺参数对其耐磨性的影响。结果表明，ＱＰＱ渗层表面平

2、整，渗层由外到内依次为氧化膜、疏松层、化合物层和扩散层；ＱＰＱ处理试样的最高硬度为７１０ＨＶ０．１，基体硬度为３６０ＨＶ０．１；其最小磨损量的最优工艺参数为渗氮温度５７０℃，渗氮时间３ｈ，氧化温度３３０℃，氧化时间４０ｍｉｎ。优化工艺处理的试样其摩擦因数为０．０７７，为调质态试样的６０．５％，磨损量为２．１ｍｇ，仅为调质态试样的１８．８％。关键词：ＱＰＱ处理；耐磨性；渗层组织；显微硬度；工艺参数中图分类号：TG156．9文献标志码：A文章编号：0254-6051（2014）02-0116-05OptimizationofQPQprocessparametersof65Mns

3、teelforimprovingitswearresistanceＧｕｏＪｉｅ，ＬｉｕＬｉｇｕｏ，ＭｅｎｇＧｕｏｑｉｎｇ，ＷａｎｇＲｕｏｈｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＷｕｘｉＪｉａｎｇｓｕ２１４１２２，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＱＰＱｓａｌｔｂａｔｈｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎ６５Ｍｎｓｔｅｅｌ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓａｎｄｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＱＰＱｌａｙｅｒｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＳＥＭ，ｍｉｃｒｏｈａ

4、ｒｄｎｅｓｓｔｅｓｔｅｒａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎａｎｄｗｅａｒｔｅｓｔｅｒ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｑｕｅｎｃｈｅｄａｎｄｔｅｍｐｅｒｅｄｓａｍｐｌｅｓａｎｄｓａｌｔｂａｔｈｎｉｔｒｉｄｅｄｓａｍｐｌｅｓ．Ａｓｅｔｏｆｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｃｈｏｏｓｉｎｇｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｎｉｔｒｉｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｎｉｔｒｉｄｉｎｇｔｉｍｅ，ｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｉｍｅ，ａｎｄｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎｔｈｅｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎ

5、ｃｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｖｅｒａｇｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｗｅａｒｌｏｓｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＱＰＱｓｕｒｆａｃｅｌａｙｅｒｉｓｓｍｏｏｔｈａｎｄｆｌａｔ，ａｎｄｔｈｅｌａｙｅｒｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｏｘｉｄａｔｉｏｎｆｉｌｍ，ｌｏｏｓｅｌａｙｅｒ，ｃｏｍｐｏｕｎｄｌａｙｅｒａｎｄｄｉｆｆｕｓｉｏｎｌａｙｅｒｆｒｏｍｏｕｔｓｉｄｅｔｏｉｎｓｉｄｅ．Ｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｒｉａｌ，ｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅＱＰＱｓａｍｐｌｅｓｉｓ７１０ＨＶ０．１，ａｎｄｔｈｅｍａ

6、ｔｒｉｘｈａｒｄｎｅｓｓｉｓ３６０ＨＶ０．１．Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｎｉｔｒｉｄｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ５７０℃，ｎｉｔｒｉｄｉｎｇｔｉｍｅ３ｈ，ｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ３３０℃ａｎｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｔｉｍｅ４０ｍｉｎ．ＱＰＱｔｒｅａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｉｓ０．０７７，ｏｎｌｙ６０．５％ｏｆｔｈｅｑｕｅｎｃｈｅｄａｎｄｔｅｍｐｅｒｅｄｓａｍｐｌｅ，ｉｔｓｗｅａｒｌｏｓｓｉｓ２．１ｍｇ，ｏｎｌｙ１８．８

7、％ｏｆｔｈｅｍａｔｒｉｘ．Keywords：ＱＰＱｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｌａｙｅｒ；ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓ；ｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓＱＰＱ盐浴复合处理技术是一种金属表面强化改ＱＰＱ盐浴复合处理对３５钢组织和性能的影响，经过性技术，在工艺上是盐浴渗氮与盐浴氧化的复合处理ＱＰＱ处理后的３５钢表面生成了一层铁的氮化物和氧过程，可以大幅度提高金属表面的耐磨性、耐腐蚀性，化物，其相应的耐磨性能和耐腐蚀性能都有了很大提［２］而且工件畸变很小。金属在两种性