高温下QPQ表面改性层的干滑动摩擦磨损性能研究(2)
1。5 QPQ盐浴复合技术的最新进展 - 11 -
1。5。1 理论研究方面的进展 - 11 -
1。5。2 工艺研究进展 - 12 -
1。6 摩擦磨损研究 - 12 -
1。6。1 磨损机制 - 13 -
1。6。 2磨损过程 - 13 -
第2章 材料制备与试验方法 - 15 -
2。1 试验材料 - 15 -
2。2 试验设备 - 15 -
2。3 实验工艺设计 - 18 -
2。3。1 试验流程图 - 18 -
2。3。2 具体试验步骤及参数设定 - 18 -
2。3。3 正交试验设计 - 20 -
第3章 工艺参数对渗层组织影响 - 21 -
3。1 QPQ氮碳共渗层及厚度 - 21 -
3。2 QPQ渗层显微形貌和元素 - 23 -
3。3 渗层物相分析 - 24 -
3。4 QPQ氮碳共渗层的硬度 - 25 -
第4章 QPQ渗层的高温摩擦磨损性能 - 27 -
4。1 摩擦磨损对照试验分析 - 27 -
4。2 正交试验与最佳耐磨工艺参数确定 - 28 -
4。3 磨损量与摩擦因数 - 29 -
4。3。1 工艺参数对磨损量的影响 - 29 -
4。3。2 工艺参数对摩擦因数的影响 - 30 -
4。4 磨损面及磨痕形貌 - 32 -
4。4。1 磨痕的显微形貌 - 32 -
4。4。2 磨痕的粗糙度 - 35 -
结论 - 38 -
致谢 - 39 -
参考文献 - 40 -
第1章 绪论
1。1 问题的提出及研究意义
在企业生产铜质翅片管过程中，所用的低合金钢刀片原材料为Q345B圆钢。由于该刀片未经过有效的表面强化处理，目前只能用2个班即24小时，寿命很短，更换影响效率，增大了企业的生产成本。由于QPQ盐浴复合处理技术是一种改善钢材组织性能，提高寿命的表面强化手段，以资阳内燃机车厂为例，其用于加工机车连杆的铣刀，寿命提高2倍；相比成都某飞机发动机公司加工不锈钢的铣刀已经到了不经复合处理就无法正常使用的地步[1]。所以本课题选择QPQ盐浴复合处理技术来对其进行表面强化，考虑到刀片实际的使用温度较高，所以选择研究高温下该工艺对材料的组织和摩擦磨损性能的影响，并分析其影响机制。
盐浴渗氮方法多种多样，适用范围各不相同。在金属材料的渗氮方面，相比污染严重且剧毒的老的盐浴渗氮强化方法，在新型的盐浴复合处理中其原料完全不含氰化物的盐浴配方，并增加一道可以彻底分解残余氰根的氧化工序，这样就形成了新的无公害的盐浴复合处理技术。
在此基础上，美国科林公司增加了一道抛光工序，抛光后再氧化，这就形成了QPQ技术。“QPQ”是英文“Quench-Polish-Quench”的缩写，从字面解释其原义为淬火、抛光、淬火，而从专业角度来讲，是对工件做了盐浴复合处理后，为了降低表面粗糙度，对工件进行一次抛光，然后在盐浴中做一次氧化处理[2]。QPQ复合处理技术是由盐浴渗氮技术演变而来的[3]。该技术在几乎不对工件表面造成变形的前提下，能大幅度的提高材料表面的强度和耐磨性。相对于其他表面强化技术，QPQ具有原料无污染、参数容易控制、强化效果好、变形小等优点，这不仅使得QPQ用在合金钢刀片上具有重要的研究价值，而且由此也可以联系到它在其他方面的应用及其原理，因此本课题的研究显得具有实际意义。
1。2 QPQ盐浴复合技术简介