论文部分内容阅读
QPQ技术是近年来发展起来的新的金属表面强化改性技术之一。它完全消除了对环境的污染,起到表面防腐和热处理的双重作用,与常规方法相比更有效地提高了耐磨﹑耐疲劳﹑耐腐蚀,且变形小,大幅节能,已广泛应用在汽车,机车,机械等行业。本论文采取先QPQ后镀锌的复合处理对35CrMo钢进行表面改性处理。本论文采用的是成熟的镀锌工艺,主要考虑QPQ工艺对渗层组织的影响,运用金相法和断面硬度梯度的方法检测了渗层厚度与质量,探讨了工艺参数对渗层组织的影响,通过盐雾试验探讨了QPQ工艺参数对抗腐蚀性能的影响。由于镀锌对力学性能的影响较小,主要考虑QPQ工艺参数对力学性能的影响。QPQ工艺参数主要有氮化温度﹑氮化时间和氰酸根质量分数。QPQ工艺中温度对力学性能的影响较大,所以设计了500℃﹑550℃﹑580℃﹑630℃四个温度,再根据QPQ工艺参数对渗层组织的影响规律匹配渗氮时间﹑氰酸根的质量分数等其它工艺参数,600℃以上的为深层QPQ,深层QPQ与常规QPQ相比多了一层中间层,中间层组织受冷却方式的影响,故630℃的QPQ工艺又设计了水冷﹑空冷﹑随炉冷三种冷却方式。对以上常规QPQ的3种工艺以及深层QPQ的3种工艺处理的试样进行拉伸试验﹑冲击试验以及拉伸试样断口分析,通过数据分析得出35CrMo钢在500℃处理的抗拉强度﹑屈服强度﹑断面伸长率﹑断面收缩率和冲击功等综合力学性能是所做工艺中较好的。按500℃的这个工艺进行QPQ处理后再镀锌得到复合处理的渗镀层,再通过采用盐雾试验和电化学测试复合处理试样的抗腐蚀性能。研究结果表明:35CrMo钢在500℃处理的抗拉强度﹑屈服强度﹑断面伸长率﹑断面收缩率和冲击功分别为:990MPa﹑815 MPa﹑15.2%﹑55.13%和146 J.cm-2,是所做工艺中较好的。由拉伸试样断口分析可知:化合物层主要为脆性断裂;中间层的断裂类型与冷却后的产物、比例及分布有关;扩散层主要为沿晶断裂;基体为韧性断裂。500℃处理的QPQ抗盐雾时间为18小时;镀锌的抗盐雾时间为72小时;复合处理的试样抗盐雾时间为420小时。复合处理的试样抗盐雾时间远远超过单一的QPQ处理和镀锌。渗镀层在NaCl溶液中的腐蚀电位随溶液中Cl-离子浓度的增加而降低,随温度的升高而降低,这表明渗镀层的耐蚀性能随溶液中氯离子浓度的增加而降低,随温度的升高而降低;渗镀层在酸性NaCl溶液中的腐蚀电位比碱性溶液明显负移,渗镀层在碱性NaCl溶液中的腐蚀电位比中性溶液中有明显负移,说明在中性环境下渗镀层的耐蚀性能最好,在碱性环境下次之,在酸性环境下最差。