重慶賽飛斯金屬材料股份有限公司
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今天QPQ技術(shù)生產(chǎn)商來給大家講講QPQ技術(shù)在汽車零部件上的應(yīng)用,供大家參考,如果您對這個話題感興趣的話就跟著我看下去吧。
QPQ(Quench—Polish—Quench)原意為淬火—拋光—淬火,從專業(yè)技術(shù)上來講,這種說法不夠確切,這種技術(shù)實(shí)際上是低溫鹽浴滲氮加鹽浴氧化或低溫鹽浴氮碳共滲加鹽浴氧化,在國內(nèi)把QPQ技術(shù)稱作QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)。
qpq技術(shù)是一種金屬表面改性技術(shù),具有高抗蝕性、高耐磨、無公害等特點(diǎn)。20世紀(jì)80年代中期我公司自主開發(fā)了QPQ技術(shù),打破了國外壟斷的現(xiàn)狀,并在國內(nèi)迅速投入規(guī)模生產(chǎn)。我公司已將該技術(shù)向北京、天津、四川、江蘇、云南以及廣西等地多家專門生產(chǎn)曲軸、氣門、凸輪軸、活塞環(huán)和氣彈簧活塞桿等專業(yè)汽車零件廠進(jìn)行了技術(shù)轉(zhuǎn)讓,其中包括多種國外引進(jìn)產(chǎn)品。汽車、摩托車作為QPQ技術(shù)的應(yīng)用行業(yè),汽車的曲軸、凸輪軸、氣彈簧和扭轉(zhuǎn)盤等年處理量由數(shù)百萬件到數(shù)千萬件,而氣門的處理量高達(dá)3.45億件。
一、曲軸
曲軸是汽車發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零件之一,它承受復(fù)雜的彎曲、扭轉(zhuǎn)載荷和一定的沖擊載荷,軸頸表面還要承受磨損。其破壞形式是在軸頸和曲柄過渡的圓角處產(chǎn)生疲勞裂紋與軸頸表面的嚴(yán)重磨損。
曲軸的常用材料為45鋼和球墨鑄鐵。以氣缸直徑200mm以下的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)曲軸為例,45鋼曲軸多采用調(diào)質(zhì)處理,調(diào)質(zhì)后的硬度要求為207~302HBW。球墨鑄鐵的曲軸多采用正火,正火后的硬度為240~300HBW。調(diào)質(zhì)或正火后的曲軸再作QPQ處理,曲軸心部保持較高的強(qiáng)度和良好的抗沖擊能力,而表面耐磨性可提高十幾倍,因此可以大大減少軸頸的磨損;疲勞強(qiáng)度可以提高40%~100%,大大減少了軸頸過渡區(qū)產(chǎn)生疲勞裂紋的幾率。
根據(jù)我國汽車汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T481—1999,無論是鋼曲軸或球墨鑄鐵曲軸,經(jīng)表面強(qiáng)化以后的氮化層硬度應(yīng)不小于500HV,氮化層總深度(包括化合物層和擴(kuò)散層)應(yīng)不小于0.1mm。QPQ技術(shù)生產(chǎn)商開發(fā)的QPQ技術(shù)完全能夠滿足客戶的技術(shù)要求。
二、凸輪軸
凸輪軸是汽車發(fā)動機(jī)中又一重要零部件,它和氣門挺桿組成一對摩擦副,作用是保證氣門按一定的時間開起和關(guān)閉。
凸輪軸的常用材料為45鋼、球墨鑄鐵或合金鑄鐵。45鋼凸輪軸一般應(yīng)預(yù)先進(jìn)行調(diào)質(zhì),球墨鑄鐵凸輪軸應(yīng)預(yù)先進(jìn)行正火處理,合金鑄鐵凸輪軸一般應(yīng)去應(yīng)力退火。預(yù)先熱處理的硬度應(yīng)根據(jù)汽車的類型、載重量等因素來選擇。
凸輪軸在工作過程中除承受一定的彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷外,凸輪部分還承受變化的擠壓應(yīng)力以及與挺桿的摩擦。凸輪軸的主要損壞形式是凸輪部分磨損和粘著磨損(嚴(yán)重時會產(chǎn)生熔接現(xiàn)象),以及凸輪表面因擠壓應(yīng)力的反復(fù)作用而造成的麻點(diǎn)或表面剝落。因此凸輪軸除了要有一定的強(qiáng)度和剛性以外,還應(yīng)具有良好的耐疲勞性能和耐磨性。
凸輪軸的上述性能要求剛好是QPQ處理技術(shù)的優(yōu)勢所在。首先由于化合物層具有極高的耐磨性,同時可以減少摩擦系數(shù),因此它可以大大減少凸輪軸的磨損,避免粘著現(xiàn)象的產(chǎn)生。其次由于擴(kuò)散層可以大幅度提高疲勞強(qiáng)度,所以它可以大大減少凸輪軸表面產(chǎn)生麻點(diǎn)或剝落的可能性,由此便可以延長凸輪軸的使用壽命。凸輪軸經(jīng)QPQ處理以后,45鋼化合物層深度應(yīng)>15μm,球墨鑄鐵化合物層深度應(yīng)>5μm,表面硬度均應(yīng)>500HV。
三、氣門
氣門是與氣缸相接觸的面,溫度高達(dá)600~700℃。因此氣門除了選用熱強(qiáng)度鋼材料外,QPQ技術(shù)生產(chǎn)商提醒大家還要特別注意氣門的接觸面是一個危險區(qū)域。該區(qū)域要求耐熱蝕、耐熱疲勞、耐磨損,因此必須進(jìn)行表面強(qiáng)化。較早的表面強(qiáng)化技術(shù)是采用鍍硬鉻。
現(xiàn)在進(jìn)氣門材料常采用4Cr9Si2鋼,排氣門材料一般都采用5Cr21Mn9Ni4N(焊接耐磨合金)。
4Cr9Si2鋼氣門的桿部及頭部硬度為30~37HRC,尾部硬度大于48HRC。5Cr21Mn9Ni4N氣門應(yīng)先作固熔處理,桿部及頭部硬度為34~40HRC,尾部硬度為50~60HRC。也可以用4Cr9Si2鋼作尾部與5Cr21Mn9Ni4N鋼焊接,尾部高頻淬火后硬度可達(dá)到55~63HRC。氣門經(jīng)預(yù)熱處理并達(dá)到上述技術(shù)要求后再進(jìn)行QPQ處理,以便在其表面形成5μm以上的化合物層,增加其高溫狀態(tài)下的耐蝕、耐磨和耐疲勞性能。氣門在進(jìn)行QPQ處理時應(yīng)預(yù)先去除不銹耐熱鋼表面的鈍化膜,否則有時可能產(chǎn)生元素滲不進(jìn)、無滲層的情況。另外可以用酸洗去除鈍化膜,如有條件可以采用噴細(xì)砂的辦法,效果更好。
氣門在進(jìn)行了氮化和氧化后,可以在光飾機(jī)上作振動拋光,然后再作一次氧化,即進(jìn)行了QPQ的全過程。這樣不僅可以降低氣門表面粗糙度值,還可以增加耐蝕性。
現(xiàn)在國內(nèi)外氣門主要都采用QPQ處理,美國進(jìn)行的氣門比較試驗(yàn)表明,40Cr鋼進(jìn)氣門和5Cr21Mn9Ni4N鋼排氣門經(jīng)QPQ處理后,其耐磨性比鍍硬鉻高兩倍,并成功解決了六價鉻的公害問題。
四、氣彈簧活塞桿
氣彈簧活塞桿是汽車上的用量較大的零件,要求有較高的耐磨性和良好的耐蝕性。一般采用鍍硬鉻,增加表面的耐蝕性和耐磨性。但鍍鉻的六價鉻離子嚴(yán)重污染環(huán)境,因此必須采用無公害的工藝方法替代。
QPQ技術(shù)是一種無公害的工藝方法,其耐磨性比鍍硬鉻高兩倍,耐蝕性比鍍硬鉻高10倍以上,因此用QPQ技術(shù)代替鍍硬鉻,耐磨性和耐蝕性都會大幅度提高,實(shí)際使用結(jié)果也證實(shí)QPQ處理的氣彈簧活塞桿有良好的耐蝕性,鹽霧試驗(yàn)?zāi)臀g性達(dá)96h。
氣彈簧活塞桿在國外早已采用QPQ處理,年處理量達(dá)數(shù)千萬件。在國內(nèi)近年來也大量采用QPQ技術(shù)處理氣彈簧活塞桿,在浙江、廣東、北京等地已有十多個廠家采用QPQ技術(shù)生產(chǎn)氣彈簧活塞桿,有的廠家生產(chǎn)的氣彈簧活塞桿還遠(yuǎn)銷美國。
QPQ技術(shù)作為一種無公害的工藝方法,代替電鍍鉻可以很好地解決六價鉻離子的公害問題,同時還可以提高耐蝕性、耐磨性,并大大降低生產(chǎn)成本。
五、活塞環(huán)
活塞環(huán)是各種汽車、摩托車發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵零件,在高溫下與缸體發(fā)生滑動摩擦,因此不僅要求有較高的耐磨性,還要求高溫下的耐蝕性和良好的抗咬合性能。
QPQ技術(shù)具有較高的耐磨性和耐蝕性,同時也具備在較高的溫度下抗咬合性能,因此可以滿足活塞環(huán)的技術(shù)要求。國內(nèi)已經(jīng)有多家工廠成功地采用QPQ技術(shù)生產(chǎn)活塞環(huán)。
某活塞環(huán)廠在采用QPQ技術(shù)以后,又進(jìn)行了進(jìn)一步的試驗(yàn)工作。對ASL817材料的活塞環(huán)在進(jìn)行兩段QPQ處理,其工藝規(guī)范為:
540℃ × 3h + 580℃ × 3.5h
兩步處理工藝的試驗(yàn)結(jié)果滿足了表面硬度大于700HV,滲層深度大于0.05mm的技術(shù)要求,并且生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定。試驗(yàn)結(jié)果還表明,采用QPQ技術(shù)的生產(chǎn)成本低于鍍鉻。鍍鉻的費(fèi)用為0.2元/片,QPQ處理的費(fèi)用僅為0.14元/片。
以上就是QPQ技術(shù)生產(chǎn)商對“在汽車零部件上的應(yīng)用”這個話題的講解分享啦,希望這篇文章有幫助到您。您有QPQ技術(shù)的相關(guān)疑問或需求可以撥打首頁的咨詢熱線,我們有專業(yè)的人員為您服務(wù)解答。如果您喜歡這篇文章可以關(guān)注我們的網(wǎng)站,小編會不定時更新產(chǎn)品的知識解答,幫助您更好的了解此類產(chǎn)品,我們是您值得信賴的合作伙伴。