為了提高鋼材零件的表面硬度、耐磨性及抗腐蝕能力，生產中常對鋼件進行氮化處理。由于氮化處理后的 獨特性能，人們對氮化工藝的研究頗多，鋼的氮化技術與工藝得到不斷發展，如氣體軟氮化、低溫奧氏體氮碳 共滲以及液體QPQ處理等。
氮碳共滲是在560℃左右對鋼件進行以滲氮為主的化學熱處理，共滲組織與氣體滲氮相似，但表面無高脆性的Fe,N,滲入的碳僅以化合物的形式存在于化合物層中，故滲層韌度較好，所以該溫度的氮碳共滲又稱軟氮化。
如果把氮碳共滲的溫度提高到650℃左右，則產生一種新工藝——奧氏體氮碳共滲，即Fe-N-C三元共析點以上的氮碳共滲。由于它的溫度不高，此稱之為低溫奧氏體氮碳共滲。
液體QPQ處理是在氮化鹽浴和氧化鹽浴兩種鹽浴中處理工件，實現氮化工序和氧化工序的復合；滲層組織是氮化物和氧化物的復合；性能是耐磨性和抗腐蝕性的復合。"QPQ"是英文"Quench—Polish—Quench”的 縮寫，原意為淬火一拋光一淬火-從專業技術上講，這是不確切的，但國際上已習慣延用至今"QPQ技術是金屬科技領域的新技術。像美國通用電器、德國大眾和奔馳、日本本田和豐田等著名跨國公司均引進了此項技術。
一、試驗材料、工藝與方法
試驗材料為08F沸騰鋼；
氣體氮碳共滲（軟氮化）的工藝是：560℃x5h,介 質為氨氣和乙醇，油冷。低溫奧氏體氮碳共滲的工藝是: 650℃x2h,介質為氨氣和乙醇，油冷。液體QPQ處理的工藝是：在介質溫度為560℃的QPQ專用氮化鹽中保溫2h,隨后在介質溫度為400℃的QPQ專用氧化鹽中保溫20min。
二、試樣抗腐蝕性能檢測方法
用鹽霧試驗箱，按GB/ T10125- 2012要求，對經不同氮化工藝處理的試樣進行 中性鹽霧試驗（NSS）。試樣經超聲波清洗機清洗，用新溶劑漂洗并干燥。試樣被測表面在鹽霧箱中與垂直方向呈20°，鹽霧箱內溫度為（35±2）℃。測試過程中每天上 午8：30和下午17：30觀察試樣狀態，并記錄已通過的測試時間，直到試樣出現銹跡為止。中性鹽霧試驗72h 不岀現銹跡為合格。通過比較三種樣件出現銹跡的時間，可以分出三種氮化工藝在抗腐蝕性能方面的優劣。
三、抗腐蝕性能對比
經不同氮化工藝處理的試樣，在鹽霧腐蝕試驗箱中做中性鹽霧（NSS）試驗，表面 從開始到出現紅色銹跡（Fe2O3）所經歷的時間如圖1所示。由圖1可看出，無論是氣體氮碳共滲、低溫奧氏體 氮碳共滲、還是液體QPQ處理，都能顯著推遲樣件出現紅色銹跡的時間，即顯著提高樣件的抗腐蝕性能，均能達到“中性鹽霧試驗72h不出現銹跡”的技術要求。在這幾種工藝中，液體QPQ處理的抗腐蝕性能最高，低溫奧氏體氮碳共滲次之，氣體氮碳共滲的抗腐蝕性能最低。
A——未經處理 B―經氣體氮碳共滲處理
C——經低溫奧氏體氮碳共滲處理 D——經液體QPQ處理
四、分析
與氣體氮碳共滲及低溫奧氏體氮碳共滲不同，液體QPQ處理工藝中，鹽浴氮化后，還有一個鹽浴氧化過 程，這使e相表面形成一層厚度約3μm致密的黑色氧化膜（Fe3O4）。該膜與e相結合非常緊密，這使經液體QPQ處理的試樣抗腐蝕性能大大高于經另外兩種工藝處理的試樣。另外，低溫奧氏體氮碳共滲試樣化合物層的厚度比氣體氮碳共滲試樣的大，這是前者的抗腐蝕性能比后者好的原因。
客服1