QPQ氮化鹽處理后的工件表面硬度如何？
時間：2025-08-18 08:30:33 點擊次數(shù)：
QPQ 氮化鹽處理后的工件表面硬度顯著提升，這是其核心性能優(yōu)勢之一，主要源于處理過程中形成的氮化層（尤其是化合物層）的強(qiáng)化作用。具體特點和影響因素如下：
QPQ 處理后，工件表面形成的氮化層是硬度提升的關(guān)鍵，其由兩層結(jié)構(gòu)組成：
外層化合物層（白亮層）
- 低碳鋼 / 鑄鐵：500-800HV；
- 中高碳鋼 / 合金鋼（如 45 鋼、40Cr）：800-1100HV；
- 含 Cr、Mo 等合金元素的鋼材（如不銹鋼、模具鋼）：1000-1200HV。
- 主要由鐵的氮化物（如 Fe?N、Fe?N、Fe?N 等）組成，厚度通常為 5-20μm（根據(jù)材料和工藝參數(shù)調(diào)整）。
- 氮化物屬于高硬度脆性相，硬度可達(dá)500-1200HV（維氏硬度），具體數(shù)值因材料而異：
內(nèi)層擴(kuò)散層
- 氮原子擴(kuò)散進(jìn)入基體形成的固溶體層，厚度通常為 10-100μm。
- 擴(kuò)散層硬度低于化合物層，但高于基體本身（如 45 鋼基體硬度約 200-300HV，擴(kuò)散層可達(dá) 300-600HV），且具有良好的韌性，能為外層化合物層提供支撐，避免脆裂。
QPQ 處理后的表面硬度特點使其在耐磨性應(yīng)用中表現(xiàn)優(yōu)異：
- 高硬度帶來高耐磨性：化合物層的高硬度可顯著抵抗摩擦磨損，例如在滑動摩擦場景中（如軸承、齒輪），其耐磨性是未處理工件的 5-10 倍，遠(yuǎn)超普通淬火（硬度約 500-800HV）。
- 硬度梯度合理：從表面到基體，硬度從 1000HV 左右逐漸過渡到基體硬度，避免了因硬度突變導(dǎo)致的表層剝落（如鍍鉻層硬度雖高，但與基體結(jié)合處易因硬度差過大而脫落）。
- 材料成分：合金鋼（含 Cr、Mo、Al 等）因易與氮形成穩(wěn)定氮化物，表面硬度高于普通碳鋼；高碳鋼因基體含碳量高，氮化物形成更充分，硬度也更高。
- 氮化工藝參數(shù)：
- 氮化溫度（通常 500-580℃）：溫度過高會導(dǎo)致氮化物晶粒粗大，硬度下降；溫度過低則氮原子擴(kuò)散不足，化合物層薄、硬度低。
- 氮化時間：適當(dāng)延長時間可增加化合物層厚度和硬度，但超過臨界值后，層內(nèi)易出現(xiàn)孔隙，硬度反而降低。
- 鹽浴成分：氮化鹽浴中氰酸鹽（如 NaCNO）濃度不足會導(dǎo)致氮原子供給不足，影響化合物層形成，硬度偏低；雜質(zhì)（如碳酸鹽、硫酸鹽）過多則會干擾反應(yīng)，降低硬度均勻性。
QPQ 氮化鹽處理能使工件表面形成高硬度的氮化層（500-1200HV），且通過合理的硬度梯度設(shè)計，兼顧耐磨性與抗剝落能力，適用于需要高硬度、高耐磨性的場景（如機(jī)械零件、模具、工具等）。實際應(yīng)用中需根據(jù)材料特性和使用需求，優(yōu)化工藝參數(shù)以確保硬度達(dá)標(biāo)且性能穩(wěn)定。
