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QPQ
QPQ 
离子氮化案例展示
- 服务地址：常州奥泰金属有限公司
- 应用产品：离子氮化
离子渗氮作为强化金属表面的一种利用辉光放电现象，将含氮气体电离后产生的氮离子轰击零件表面加热并进行氮化，获得表面渗氮层的离子化学热处理工艺，广泛适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等。 离子渗氮又称辉光渗氮，是利用辉光放电原理进行的。辉光放电是当气体越过电晕放电区后，若减小外电路电阻，或提高全电路电压，继续增加放电功率，放电电流将不断上升。同时辉光逐渐扩展到两电极之间的整个放电空间，发光也越来越明亮。当电子能f提高，也就是增强电场的操作参数，则能使电晕放电过渡到辉光放电。 离子渗氮向工件表面渗入的氮原子，不是像一般气体那样由氨气分解而产生的，而是被电场加速的粒子碰撞含氮气体分子和原子而形成的离子在工件表面吸附、富集而形成的活性很高的氮原子。 离子渗氮时，工件放在炉内的阴极盘上，接上电源抽真空，当炉内压力降到6Pa左右时，充入氨气，使炉内压保持在1.3×102—1.3×103Pa范围内。由于炉内压力低，随后又经过加热作用，进入炉内的氨气将发生分解：2NH3=N2+3H2炉内反应所得到的气体的体积分数为25%N2和75%H2的低压环境。 在以含氮气体的低真空炉体内的条件下，气源通常采用纯氨，也可采用分解氨。把金属工件作为阴极炉体为阳极，在阴极(工件)与阳极(炉体)之间加上高压(300～900V)直流电源后，稀薄气体被电离并产生辉光放电，形成氮、氢阳离子，在阴阳极之间形成等离子区。在等离子区强电场作用下，氮和氢的正离子以高速向工件表面轰击。离子的高动能转变为热能，加热工件表面至所需温度。氮、氢等正离子在电场的加速下轰击零件表面，产生很大热量以加热零件，同时使部分铁原子溅射出来与氮结合生成FeN由于离子的轰击，工件表面产生原子溅射，因而得到净化，同时由于吸附和扩散作用，继而分解出活性氮原子向工件内部扩散而形成氮化层。其在工件表面形成渗氮层，主要有能量转换、阴极溅射、凝附等具体过程的发生。
氮碳共渗案例展示
- 服务地址：常州奥泰金属有限公司
- 应用产品：氮碳共渗
在工件表面同时渗入氮、碳元素的工艺过程，称为氮碳共渗。该工艺可在气体、液体、固体等多种介质中进行。 氮碳共渗是在液体渗氮基体上发展起来，所用盐浴是剧毒的氰盐。为了提高盐浴活性，促使渗氮和渗碳过程加速，通入空气或氧气，即产生氧化过程加大氮和碳原子的活性。由于氰盐引起严重公害，又发展为加尿素为主要成分的氮碳共渗，虽然不用剧毒氰盐，但盐浴仍有氰酸根，且使用过程盐浴成分不稳定，因而液体氮碳共渗工艺的应用受到限。气体氮碳共渗工艺由于其处理温度低（一般500－600℃），以渗氮为主、渗碳为辅，同时渗后的性能比单一渗氮或渗碳更理想，因而使用较广泛。 渗氮或氮碳共渗改变组织状态，因而也改变钢铁材料在静载荷和交变应力下的强度性能、摩擦性、成形性及腐蚀性。当处理温度低于600℃时，就不会象奥氏体淬火那样发生组织转变，以致可以以任意速度进行冷却，而不出现马氏体。与淬火相比较，渗氮件和工具的尺寸和形状变化是微小的。因而可简化或完全取消后加工处理，此外，能量消耗比其他热处理稍小。在所有工业领域中，应用渗氮或氮碳共渗提高强度、抗磨损和抗腐蚀性能，已在技术上获得广泛应用。 气体氮碳共渗法根据使用化学介质与工艺方法特点有 混合气体氮碳共渗法——使用吸热型（RX）气体与氨气或放热型（DX）与氨气； 尿素热分解氮碳共渗法； 含碳和氮有机溶剂滴入法——使用三乙醇胺（或甲酰胺、或乙二胺）； 含氧气氛的气体氮碳共渗法。 氮碳共渗组织由化合物层和扩散层组成。一般，化合物层厚度约2～25μm。 1．化合物层 氮碳共渗层外层在硝酸酒精腐蚀以后发亮，几乎看不出组织。其组成相将随钢种而变。 碳钢中化合物层是由Fe2~3N、FexCyNz、Fe4N和Fe3C相组成，而合金钢中化合物层是含Cr、Mo、AI等氮化物和合金氮碳化合物组成。 2．扩散层 连接在化合物层下的是氮碳共渗层的其余部分，大多呈界限清晰的明显过渡形式，其组成也随钢种而变 碳钢中扩散层是由α-Fe、Fe4N、Fe3(CN)组成，而合金钢除α-Fe、Fe4N外，还由合金氮化物（如AlN、CrN、MoN等）与(FeMe)3(N、C)组成。 3.性能 间隙进入晶格的氮和化合生成氮化物及氮碳化台物的氮有提高硬度的作用。形成氮化物的合金元素含量越多、硬度增加越高。同时硬度随由外向内不断降低的氮含量而变化。 碳钢化合物层的硬度约为HV700～900，而合金钢约HV1000～1500。 氮碳共渗层有较高的抗拉强度和屈服强度及疲劳强度，但断面收缩率、延伸率及冲击韧性明显降低。这表明表层起脆性作用。
QPQ案例展示
- 服务地址：常州奥泰金属有限公司
- 应用产品：QPQ
QPQ处理，它是Quench－Polish－Quench的缩写形式。是指将黑色金属零件放入两种性质不同的盐浴中，通过多种元素渗入金属表面形成复合渗层，从而达到使零件表面改性的目的。它没有经过淬火，但达到了表面淬火的效果，因此国外称之为QPQ。国内称之为“氮碳氧复合处理技术”。 目前，QPQ表面改性技术在国内也得到大量推广应用，尤其在汽车、摩托车、纺机、机床、电器开关、工模具上使用效果非常突出。其具体的特点如下： 1良好的耐磨性、耐疲劳性能 该工艺能较大地提高各种黑色金属零件表面的硬度和耐磨性，降低摩擦系数。产品经过QPQ处理后，耐磨性比常规淬火、高频淬火高16倍以上，比20#钢渗碳淬火高9倍以上，比镀硬铬和离子氮化高2倍以上。 疲劳试验表明：该工艺可使中碳钢的疲劳强度提高40%以上，比离子氮化，气体氮化效果均好。该工艺特别适合于形状复杂的零件，解决技术关键，让变形难题迎刃而解。 2良好的抗腐蚀性能 对几种不同材料、不同工艺处理的样品按同样的试验条件，按ASTMBll7标准进行了连续喷雾试验，盐雾试验温度35±2℃，相对湿度>95%，5%NaCL水溶液喷雾。试验结果表明，经QPQ处理后的零件抗蚀性是1Crl8Ni9Ti不锈钢的5倍，是镀硬铬的70倍，是发黑的280倍。 3产品处理以后变形小 工件经QPQ处理处理之后几乎没有变形产生，可以有效的解决常规热处理方法难以解决的硬化变形难题。例如：尺寸为510×460×1.5mm的2Cr13不锈钢薄板经QPQ处理之后，表面硬大于HRC60，不平度小于0.5mm。目前，QPQ技术在众多得轴类零件、细长杆件上应用得非常成功，有效的解决了一直以来存在的热处理硬化和产品变形的矛盾。 4可以代替多道热处理工序和防腐蚀处理工序，时间周期短 工件经QPQ处理后，在提高其硬度和耐磨性的基础上同时提高其抗腐蚀能力，并且形成黑色、漂亮的外观，可以代替常规的淬火一回火一发黑（镀铬）等多道工序，缩短生产周期，降低生产成本。大量的生产数据表明，QPQ处理与渗碳淬火相比可以节能50%，比镀硬铬节约成本30%，性价比高。 5无公害水平高、无环境污染 QPQ处理工艺过程经有关环保部门检测鉴定，并经全国各地用户的实际使用证明，各种有害物质排放量均低于国家排放标准允许值。由于技术先进，质量稳定，QPQ技术应用的产品有数百种之多，已在全国各地建立了多条生产线。 6QPQ技术适用材料的范围广泛 该工艺对所有黑色金属材料均适用，从纯铁、低碳钢、结构钢、工具钢到各种高合金钢、不锈钢、铸铁以及铁基粉末冶金件。
渗氮案例展示
- 服务地址：常州奥泰金属有限公司
- 应用产品：渗氮
渗氮，是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。如果在渗氮过程中同时渗入碳以促进氮的扩散，则称为氮碳共渗。常用的是气体渗氮和离子渗氮。 低温氮碳共渗又称软氮化,即在铁-氮共析转变温度以下，使工件表面在主要渗入氮的同时也渗入碳。碳渗入后形成的微细碳化物能促进氮的扩散，加快高氮化合物的形成。这些高氮化合物反过来又能提高碳的溶解度。碳氮原子相互促进便加快了渗入速度。此外，碳在氮化物中还能降低脆性。氮碳共渗后得到的化合物层韧性好，硬度高，耐磨，耐蚀，抗咬合。 常用的氮碳共渗方法有液体法和气体法。处理温度530～570℃，保温时间1～3小时。早期的液体盐浴用氰盐，以后又出现多种盐浴配方。常用的有两种：中性盐通氨气和以尿素加碳酸盐为主的盐，但这些反应产物仍有毒。气体介质主要有：吸热式或放热式气体（见可控气氛）加氨气；尿素热分解气；滴注含碳、氮的有机溶剂，如甲酰胺、三乙醇胺等。 氰化cyaniding，指高温碳氮共渗（早期的碳氮共渗是在有毒的氰盐浴中进行）。由于温度比较高，碳原子扩散能力很强，所以以渗碳为主,形成含氮的高碳奥氏体，淬火后得到含氮高碳马氏体。由于氮的渗入促进碳的渗入,使共渗速度较快，保温4～6h可得到0.5～0.8mm的渗层，同时由于氮的渗入，提高了过冷奥氏体的稳定性，加上共渗温度比较低，奥氏体晶粒不会粗大，所以钢件碳氮共渗后可直接淬油，渗层组织为细针状的含氮马氏体加碳氮化合物和少量残余奥氏体。碳氮共渗层比渗碳层有更高的硬度、耐磨性、抗蚀性、弯曲强度和接触疲劳强度。但一般碳氮共渗层比渗碳层浅，所以一般用于承受载荷较轻，要求高耐磨性的零件。 氮碳共渗不仅能提高工件的疲劳寿命、耐磨性、抗腐蚀和抗咬合能力，而且使用设备简单，投资少，易操作，时间短和工件畸变小，有时还能给工件以美观的外表。
离子渗氮案例展示
- 服务地址：常州奥泰金属有限公司
- 应用产品：离子渗氮
离子渗氮作为强化金属表面的一种利用辉光放电现象，将含氮气体电离后产生的氮离子轰击零件表面加热并进行氮化，获得表面渗氮层的离子化学热处理工艺，广泛适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等。 离子氮化作为七十年代兴起的一种新型渗氮方法与一般的气体渗氮相比，离子渗氮的特点是： 1）渗氮速度较快，可适当缩短渗氮周期，离子氮化时间短，能缩短到气体氮化时间的1/3～2/3。。 2）渗氮层脆性小，离子氮化表面形成的白层很薄，甚至没有，另外引起的变形小，特别适宜于形状复杂的精密零件。 3）可节约能源和氨的消耗量，电能消耗为气体氮化的1/2～1/5，氨气消耗为气体氮化的1/5～1/20。 4）易于实现局部氮化，只要设法使不欲氮化的部分不产生辉光即可，非渗氮部位便于保护，采用机械屏蔽、用铁板隔断辉光，即可保护。 5）离子轰击有净化表面作用，自动去除钝化膜，不锈钢、耐热钢材料无需预先去除钝化膜，可使不锈钢、耐热钢工件直接渗氮。 6）化合物层结构、渗层厚度和组织可以控制。 7）处理温度范围较宽，即使在350℃以下也能获得一定厚度的渗氮层。 8)劳动条件有所改善，无公害、离子渗氮处理在很低的压力下进行，排出的废气较少。气源为氮气、氢气和氨气，基本上无有害物质产生。 9）可以适用于各种材料，包括要求氮化温度高的不锈钢、耐热钢，以及氮化温度较低的工模具(工具钢)和精密零件，而低温氮化对气体氮化来说是相当困难的。
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