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高精度细长管类零件是重庆建设工业集团有限责任公司(以下简称工厂)近年来研制的新产品,其内壁的表面要求耐磨、耐蚀和一定的耐高温性能,并且表面改性处理后不能影响内壁的尺寸。工厂以前的管类零件内壁采用镀铬处理,而此产品要求精度较高,镀铬后合格率极低,故进行了多轮的实验和探索,最终采用QPQ盐浴处理技术来代替镀铬工艺。QPQ盐浴复合处理技术(又简称为QPQ技术),是近年来出现的一种新型的表面改性技术。该技术相对于传统表面强化工艺如:渗氮、软氮化、镀铬、高频淬火等,具有突出的耐磨性和耐蚀性,被广泛应于汽车工业、模具、农业机械、军工枪械等领域。本文选用管类零件常用的50B钢为材料,分别进行QPQ处理和镀铬处理。采用不同渗氮时间(2h、3h、4h)的QPQ处理,考察不同渗氮时间对渗层形貌和性能的影响。其中运用了金相显微镜、维氏显微硬度计、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量分散谱仪(EDS)等设备,对改性后的50B钢表面的渗层组织、渗层硬度梯度、表层物相组成、渗层微观形貌、元素组成等进行分析,同时利用磨损实验和中性盐雾实验、电化学实验研究了QPQ工艺与镀铬工艺对其性能的影响。研究结果表明,50B钢管类零件QPQ处理后的渗层由表及里分为:氧化层、疏松层、化合物层,其中氧化层主要由Fe3O4组成,该层对耐蚀性和耐磨性的提高有很大的影响;化合物层由Fe3N和Fe4N组成,且随着渗氮时间的增加,化合物层越来越厚;而疏松层是一层多孔区,该层对耐蚀性有显著的影响。随着氮化时间的增加,疏松程度越来越严重,耐蚀性也越来越差;渗氮4h的QPQ处理试样的表面硬度达到了700HV0.1,是基体硬度的2倍;摩擦磨损结果表明,QPQ处理试样较镀铬试样有较小的磨损量和小的摩擦系数,其摩擦系数为0.522;电化学实验表明,随着QPQ渗氮时间从2h增加到4h,腐蚀速率不断的提高,故渗氮2h的QPQ工艺耐蚀性比渗氮4h的耐蚀性好。QPQ工艺与镀铬工艺都能显著提高耐蚀性,但QPQ处理具有更优异的耐蚀性。为了验证QPQ工艺能否满足高精度细长管类零件使用指标,工厂进行了批量生产并随机抽取样件进行各方面性能的检测,与镀铬工艺进行比较,QPQ工艺在表面硬度、耐蚀性、耐磨性、使用精度和生产成本及环境污染方面均优于镀铬工艺,且QPQ工艺能够满足高精度管类零件的使用要求。