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深层QPQ技术氮化工艺研究

作　者: 李秋伟
导　师: 罗德福
学　校: 西华大学
专　业: 材料工程
关键词: 深层QPQ技术氮化工艺渗层质量
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

深层QPQ技术是一项由氮化和氧化工序所组成的复合工艺技术，其核心是氮化工艺，它是由普通QPQ技术改进而成。由于深层QPQ技术能更好地提高工件的耐磨性、耐蚀性以及抗疲劳性能，这将使得深层QPQ技术具有更加广泛的应用前景。因此对深层QPQ技术的氮化工艺进行研究，改善氮化工艺，提高深层QPQ技术的渗层质量具有深远的意义。本论文采用深层QPQ技术不同氮化工艺，针对45钢、35CrMo钢和316L不锈钢进行试验研究，对于不同氮化工艺对工件形成渗层的影响规律进行了检测研究，分别对各个试样的渗层厚度、硬度以及渗层元素成分进行了检测，并用光学显微镜、电子扫描电镜和X射线衍射仪观察并分析了试样最终形成的渗层形貌以及组织。通过上述试验，获得了深层QPQ技术中不同氮化工艺对于不同材料渗层形成及厚度变化的影响规律。发现了两个温度段的氮化工艺将对渗层质量的改善具有一定的促进作用，同时两个温度段的氮化工艺将会提高工件的表面硬度以及改善整体渗层硬度，而不同的氮化工艺不会对渗层中的物相组成产生影响，但是会对渗层中氮元素的含量产生影响，从而影响到渗层中各个物相的含量。并获得了深层QPQ技术中的优化的氮化工艺参数为：480℃氮化1小时后再进行1小时的630℃氮化。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-30
  1.1 表面技术的现状  9
  1.2 表面技术的分类  9-11
    1.2.1 表面改性技术  9-10
    1.2.2 金属表面化学热处理  10-11
    1.2.3 金属的碳氮共渗  11
  1.3 QPQ 技术  11-26
    1.3.1 QPQ 技术的发展  12-16
    1.3.2 QPQ 技术的设备  16-17
    1.3.3 QPQ 技术的工序  17-19
    1.3.4 QPQ 技术工艺化学反应  19-21
    1.3.5 QPQ 技术渗层组织  21-26
  1.4 深层 QPQ 技术  26-28
    1.4.1 深层 QPQ 技术研究现状  26
    1.4.2 深层 QPQ 技术渗层组织  26-27
    1.4.3 深层 QPQ 技术的性能  27
    1.4.4 深层 QPQ 技术的应用情况  27-28
  1.5 氮化工艺  28
  1.6 本研究工作的目的及意义  28-29
    1.6.1 研究的目的  28
    1.6.2 研究的意义  28-29
  1.7 实验的内容及技术路线  29-30
2 实验材料、设备及测试  30-36
  2.1 实验材料  30-31
    2.1.1 材料的选择  30
    2.1.2 材料的成分及热处理状态  30
    2.1.3 试样的加工  30-31
    2.1.4 实验用盐  31
  2.2 实验设备及检测设备  31
    2.2.1 实验设备  31
    2.2.2 检测设备及其辅助设备  31
  2.3 实验方案与试样的检测  31-36
    2.3.1 深层 QPQ 氮化工艺  31-33
    2.3.2 实验步骤  33-34
    2.3.3 试样渗层质量检测  34-35
    2.3.4 试样渗层的厚度和硬度测试  35-36
3 深层 QPQ 技术氮化工艺对 45 钢渗层组织影响  36-46
  3.1 45 钢渗层组织  36-39
  3.2 45 钢渗层元素组成及物相组成  39-44
    3.2.1 元素组成  39-42
    3.2.2 物相组成  42-44
  3.3 45 钢表面硬度及有效渗层厚度  44-46
    3.3.1 渗层表面硬度  44
    3.3.2 有效渗层厚度  44-46
4 深层 QPQ 技术氮化工艺对 35CrMo 钢渗层组织影响  46-56
  4.1 35CrMo 钢渗层组织  46-49
  4.2 35CrMo 钢渗层元素组成及物相组成  49-54
    4.2.1 元素组成  49-52
    4.2.2 物相组成  52-54
  4.3 35CrMo 钢表面硬度及总渗层厚度  54-56
    4.3.1 渗层表面硬度  54
    4.3.2 有效渗层厚度  54-56
5 深层 QPQ 技术氮化工艺对 316L 钢渗层组织影响  56-66
  5.1 316L 钢渗层组织  56-59
  5.2 316L 钢渗层元素组成及物相组成  59-63
    5.2.1 元素组成  59-62
    5.2.2 物相组成  62-63
  5.3 316L 钢表面硬度及总渗层厚度  63-66
    5.3.1 渗层表面硬度  63-64
    5.3.2 有效渗层厚度  64-66
结论  66-67
参考文献  67-70
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  70-71
致谢  71-72

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