在所有硬化技術(shù)中，QPQ鹽浴滲氮是變形最小之一。工件經(jīng)QPQ處理后幾乎不產(chǎn)生變形，解決了常規(guī)熱處理方法對(duì)薄板、細(xì)長(zhǎng)桿件、形狀復(fù)雜零件難以解決的硬化變形難題。如圖1 的換擋軸變形通過QPQ處理來解決。
為什么QPQ變形小，從以下變形原理和表現(xiàn)兩個(gè)方面來闡述。
1、變形原理
氮滲入金屬的晶格中，使晶格發(fā)生扭曲，體積有變化，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；同時(shí)由于QPQ處理過程中加熱和冷卻也會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力，引起工件的變形。
2、變形表現(xiàn)
變形主要表現(xiàn)在尺寸和形狀的變化。QPQ鹽浴氮化的尺寸變化非常小，也具有一定的規(guī)律性，主要表現(xiàn)為內(nèi)孔縮小，外徑脹大。這種尺寸變化與鍍鉻相類似，但又完全不同于鍍鉻，其元素滲入晶格內(nèi)部，晶格間距變化引起尺寸會(huì)向外延伸，因此表面增加的尺寸和滲層深度沒有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在鹽浴狀態(tài)正常時(shí)工件尺寸的變化量大約為0.005mm。尺寸的變化量主要取決于滲層的致密度、工件的基體材料及其預(yù)先熱處理的狀態(tài)、氮化鹽浴爐的狀態(tài)、氮化工序的工藝參數(shù)等因素。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，因尺寸的變化有規(guī)律，可以通過工件的機(jī)械加工來預(yù)留漲縮量，從而達(dá)到尺寸公差要求。
工件形狀的變化比較復(fù)雜，但是實(shí)際由工件QPQ鹽浴處理前預(yù)先加工工序引起的。這種影響包括工件的預(yù)先淬火、調(diào)質(zhì)、正火等工序給工件內(nèi)部造成了各種各樣的應(yīng)力。在QPQ鹽浴處理中，反復(fù)加熱和冷卻，應(yīng)力重新分布，在細(xì)長(zhǎng)桿件和薄板件上表現(xiàn)明顯。因此，要減少Q(mào)PQ處理過程中形狀發(fā)生的變化，主要是從機(jī)械加工工序開始，盡量減少加工應(yīng)力，在切削或者磨削時(shí)盡可能不要采用大的吃刀量，必要時(shí)也可分粗加工、精加工兩次或者多次加工，加工后最好有消除應(yīng)力的工序，或者在QPQ處理前作去應(yīng)力回火，以充分消除應(yīng)力。在QPQ過程中，主要注意裝卡時(shí)對(duì)于軸桿件和板件必須垂直裝卡；預(yù)熱時(shí)應(yīng)緩慢熱透，必要時(shí)采用隨爐升溫預(yù)熱。氧化后等溫度冷卻后接近室溫再入水清洗。
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