关于QPQ盐浴处理变形小的阐述

在所有硬化技术中，QPQ盐浴渗氮是变形最小之一。工件经QPQ处理后几乎不产生变形，解决了常规热处理方法对薄板、细长杆件、形状复杂零件难以解决的硬化变形难题。如图1 的换挡轴变形通过QPQ处理来解决。

n     产品名称：换挡轴及组件 n     前工艺：45#，40Cr，气体氮化 n     存在问题：硬度低，变形无法满足涉及要求； n     现工艺：20#，QPQ处理，硬度大于580HV0.2 n     不变形

为什么QPQ变形小，从以下变形原理和表现两个方面来阐述。

1、变形原理

氮渗入金属的晶格中，使晶格发生扭曲，体积有变化，产生内应力；同时由于QPQ处理过程中加热和冷却也会产生一定的应力，引起工件的变形。

2、变形表现

变形主要表现在尺寸和形状的变化。QPQ盐浴氮化的尺寸变化非常小，也具有一定的规律性，主要表现为内孔缩小，外径胀大。这种尺寸变化与镀铬相类似，但又完全不同于镀铬，其元素渗入晶格内部，晶格间距变化引起尺寸会向外延伸，因此表面增加的尺寸和渗层深度没有一一对应关系。在盐浴状态正常时工件尺寸的变化量大约为0.005mm。尺寸的变化量主要取决于渗层的致密度、工件的基体材料及其预先热处理的状态、氮化盐浴炉的状态、氮化工序的工艺参数等因素。在实际的生产过程中，因尺寸的变化有规律，可以通过工件的机械加工来预留涨缩量，从而达到尺寸公差要求。

工件形状的变化比较复杂，但是实际由工件QPQ盐浴处理前预先加工工序引起的。这种影响包括工件的预先淬火、调质、正火等工序给工件内部造成了各种各样的应力。在QPQ盐浴处理中，反复加热和冷却，应力重新分布，在细长杆件和薄板件上表现明显。因此，要减少QPQ处理过程中形状发生的变化，主要是从机械加工工序开始，尽量减少加工应力，在切削或者磨削时尽可能不要采用大的吃刀量，必要时也可分粗加工、精加工两次或者多次加工，加工后最好有消除应力的工序，或者在QPQ处理前作去应力回火，以充分消除应力。在QPQ过程中，主要注意装卡时对于轴杆件和板件必须垂直装卡；预热时应缓慢热透，必要时采用随炉升温预热。氧化后等温度冷却后接近室温再入水清洗。

综上所述，在QPQ盐浴处理工程中，工件尺寸和形状的变化非常小，并且可通过预留公差尺寸、在QPQ处理过程前去应力回火尽量减少应力和在QPQ处理过程中选择合适的装卡方式来避免。