交流接觸器是電力拖動和自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用最普遍的一種低壓控制電器。作為執(zhí)行元件，用于接通、分斷線路、或頻繁的控制電動機等設(shè)備運行，是在工業(yè)生產(chǎn)中大量使用的低壓控制電器，主要由電磁鐵芯和觸頭兩部分構(gòu)成。鐵芯每次吸合時都產(chǎn)生相當(dāng)大的沖擊和摩擦，對鐵芯極面破壞性很大，為減少鐵損，鐵芯通常由冷軋硅鋼片疊成。在使用過程中，動鐵芯與靜鐵芯接觸端面之間頻繁碰撞，承受小能量多次沖擊及交變磁力的作用，其工作端面常因疲勞剝落及磨損造成鐵芯尺寸超差而失效。對鐵芯極面進行表面強化處理，增加極面的強度和硬度提高耐磨性、疲勞強度，就可以達到提高承受吸合沖擊次數(shù)的目的，提升使用效率、降低生產(chǎn)成本、保障安全生產(chǎn)。
1 QPQ工藝實驗
1.1 試樣
試樣取自 CJ10—10交流接觸器鐵芯，鐵芯材料為D310或D3100冷軋硅鋼片。從成品鐵芯上截取厚約10～20mm的試樣，去除油漆后將待處理面磨光并用酒精清洗干凈。
1.2 工藝試驗
QPQ復(fù)合處理技術(shù)的過程是在氮化溫度580℃保溫2h，經(jīng)過氧化后取出。
1.3實驗結(jié)果
經(jīng)QPQ復(fù)合處理技術(shù)后，明顯提高了試樣表面硬度，由HV200-230提升至HV560-580，滲氮層深度100μm。由于滲氮層內(nèi)析出比容較大的氮化物相，產(chǎn)生較大的殘余壓應(yīng)力。表面殘余壓應(yīng)力的存在部分抵消在疲勞載荷下產(chǎn)生的抗壓力，延緩疲勞破壞過程，顯著提高疲勞強度。
2 使用試驗結(jié)果
鐵芯極面在吸合時除相互受到?jīng)_擊作用外，在兩個吸合極面間還存在著摩擦。經(jīng)QPQ處理后在硅鋼片的片層間和熱軋硅鋼片表面氧化物疏松組織中儲存有大量的油。這些油通過浸潤作用不斷地上升到極面，當(dāng)鐵吸合時不是兩極面直接接觸，而是通過兩極面間一層薄薄的油膜間接接觸，油膜起到了緩沖和潤滑作用，有利于鐵芯壽命的提高。
2.1 接觸器的吸上電壓和線圈溫升試驗
由于碳、氮原子滲入鐵芯表面，勢必會給鐵芯的電磁性能帶來一定的影響。這種影響在產(chǎn)品上主要表現(xiàn)在吸力特性吸上電壓，釋放電壓和發(fā)熱性能線圈溫升的改變上。
鐵芯經(jīng)QPQ復(fù)合處理技術(shù)處理后，接觸器的吸上電壓和線圈溫升（成品檢查控制損耗）均比未進行QPQ處理的油漆鐵芯有所提高。但均未超出技術(shù)條件或廠控指標(biāo)的要求，即可認為對產(chǎn)品不產(chǎn)生有害影響。鐵芯經(jīng)過QPQ處理后，雖然吸上電壓和線圈溫升有所增加，但因為熱軋硅鋼片表面有一層黑色的氧化膜，在QPQ生產(chǎn)過程中起到了保護層作用。QPQ只是條鐵芯表面硬度，并不對鐵芯基體組織產(chǎn)生影響。
2.2 鐵芯的防腐蝕性能試驗
采用中性鹽霧實驗測試產(chǎn)品防腐蝕性能，鹽霧實驗標(biāo)準如下。
對鐵芯工作端面進行了QPQ復(fù)合處理技術(shù)，交流接觸器使用壽命可提高 1倍以上。并且對產(chǎn)品電磁性能的影響未超出技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的要求，同時經(jīng)QPQ處理可以美化鐵芯表面外觀并提高耐腐蝕性能，因而無需再進行油漆噴涂。
交流接觸器鐵芯主要失效形式是在小能量多次沖擊負荷及交變磁力作用下的接觸端面表層疲勞剝落。
經(jīng)QPQ技術(shù)處理的工件表面為黑色Fe3O4氧化膜,Fe2~3N化合物和Fe3O4氧化膜的結(jié)合不僅能大幅提高表面硬度抗疲勞強度，提高鐵芯使用壽命1倍以上，而且使得產(chǎn)品即使在大氣、鹽霧、弱酸、濃堿的復(fù)雜條件下具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。其抗腐蝕性能高于鍍鉻、鍍鎳等表面防護技術(shù)的水平，可以代替發(fā)黑、發(fā)藍、磷化和鍍鎳等傳統(tǒng)防腐蝕工藝。
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