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QPQ是英文“Quench—Polish—Quench”的字头缩写。原意为淬火—抛光—淬火,在国内把它称作QPQ盐浴复合处理技术。QPQ盐浴复合处理技术是一种先进的表面强化技术,其实质是低温盐浴渗氮+盐浴氧化或低温盐浴氮碳共渗+盐浴氧化。QPQ技术被广泛应用于工程制造领域、机械和汽车工业,以增强零件的耐磨性,耐疲劳性和耐腐蚀性能,该技术尤其适合处理低碳钢、结构钢、工模具钢和铸铁。本文选用45钢和304不锈钢为研究材料,在氮化温度565℃下进行不同时间(60-150min)的QPQ盐浴复合处理,在后氧化温度430℃下进行不同氧化时间(0-100min)的QPQ盐浴复合处理,并对处理后的45钢和304不锈钢表面性能进行了研究,分别考察了不同氮化时间和不同氧化时间对45钢和304不锈钢的影响。运用了扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪、金相显微镜(OM)和显微硬度计等,对改性后的45钢和304不锈钢表面的相结构、渗层组织、渗层硬度、元素浓度分布等进行了测试和分析。此外,本文针对45钢和304不锈钢在实际应用中的问题,分别采用摩擦磨损试验分析了QPQ盐浴复合处理对45钢和304不锈钢耐磨性的影响。采用浸入法评价了45钢在10%NaCl+3‰H2O2(30℃)、10%HCl(30℃)溶液、热水(90℃)以及800℃高温环境下的腐蚀性能。结果表明,45钢在QPQ处理后表面由外到内可形成明显的白亮层和扩散层,且渗层厚度随着氮化时间的延长增大;样品表面有Fe2-3N和Fe3O4组成;随着氮化时间的延长,样品表面硬度逐渐提高,最大可达630HV0.01;QPQ处理能降低45的摩擦系数,减少磨损量,氮化120min分别是提高45钢耐磨性的最佳氮化时间;由腐蚀试验可知,氮化90min,氧化100min分别是提高45钢耐蚀性的最佳氮化时间和最佳氧化时间,由10%HCl(30℃)和800℃高温氧化中的腐蚀试验可知,QPQ处理并不能提高45钢在HCl和高温氧化环境下的耐蚀性。QPQ盐浴复合处理对304不锈钢表面性能影响的研究结果表明:在565℃渗氮时间为150min时,304不锈钢硬度峰值约为1200HV,比基体高5倍以上。工件经QPQ工艺处理后试样钢渗层结构由表及里为致密的氧化膜、渗氮层和扩散层,其中渗氮层主要物相为-Fe2~3N。耐磨性实验表明,QPQ处理可显著改善304不锈钢耐磨性。在565℃渗氮时间150min为改善耐磨性的最佳时间,处理后试样的耐磨性比原始试样提高10倍左右。