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 QPQ處(chu)理(li)是一(yi)種(zhong)表面(mian)強化(hua)技術，雖然滲層(ceng)本身(shen)硬度(du)較(jiao)高(gao)，但對工(gong)件整體(ti)強度(du)的(de)影響大(da)小主要取決于(yu)基(ji)體(ti)材(cai)料的(de)原始狀態和工(gong)件尺寸的(de)大(da)小，當然滲層(ceng)深度(du)也是重要的(de)影響因素之一(yi)。

如果基體(ti)材(cai)料處(chu)于(yu)退火(huo)、正火(huo)或(huo)調質狀(zhuang)態(tai)時(shi)，則QPQ處(chu)理后(hou)對工件的(de)整體(ti)強(qiang)度可(ke)能產生一定的(de)影響。對于(yu)淬(cui)火(huo)狀(zhuang)態(tai)的(de)高(gao)合金(jin)鋼，由于(yu)處(chu)理后(hou)心部(bu)仍然保持較高(gao)的(de)強(qiang)度，滲層對工件整體(ti)強(qiang)度的(de)影響就(jiu)難(nan)以體(ti)現(xian)出來。

QPQ處理對工件整(zheng)體強度影(ying)響的大小，主要取(qu)決于滲層深淺(qian)與工件尺寸(cun)大小之間的關系。滲層越(yue)深，工件尺寸(cun)越(yue)小，則整(zheng)體強度提高越(yue)大；反之，滲層淺(qian)，工件尺寸(cun)大，則整(zheng)體強度提高不顯著(zhu)。

單(dan)就滲層(ceng)深度而言，如上圖所示(shi)，滲層(ceng)越(yue)深（處理時間長），強度提(ti)高(gao)的幅度越大(da)。以(yi)(yi)標準試(shi)樣(yang)進行試(shi)驗，非(fei)合金鋼線材的屈服(fu)強度可以(yi)(yi)提高100％～150%，平面彎曲試(shi)樣(yang)的比例(li)極(ji)限(xian)可以(yi)(yi)提高124%。

工(gong)件(jian)尺(chi)寸大小對(dui)(dui)(dui)處理后整體強(qiang)度(du)(du)影(ying)響的研(yan)究工(gong)作(zuo)表明，對(dui)(dui)(dui)ø6～ø10mm的圓棒，其屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)可以(yi)提高(gao)(gao)(gao)100％。當工(gong)件(jian)尺(chi)寸超過20mm時，滲層對(dui)(dui)(dui)強(qiang)度(du)(du)幾(ji)乎沒(mei)有影(ying)響。工(gong)件(jian)尺(chi)寸越(yue)小對(dui)(dui)(dui)強(qiang)度(du)(du)提高(gao)(gao)(gao)作(zuo)用越(yue)大。通常在工(gong)程上對(dui)(dui)(dui)5mm以(yi)下(xia)的材料，常利(li)用這種方法來作(zuo)為(wei)提高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度(du)(du)的手段。

此(ci)外對(dui)(dui)碳鋼(gang)件來說，處理后的(de)冷(leng)(leng)卻速度對(dui)(dui)強(qiang)(qiang)度有一(yi)定的(de)影響(xiang)。處理后冷(leng)(leng)卻速度快可(ke)以獲得最大限度的(de)強(qiang)(qiang)度提高。如果(guo)緩(huan)冷(leng)(leng)至室溫(wen)或在一(yi)定溫(wen)度下(xia)時(shi)效（高于80℃），則強(qiang)(qiang)度提高的(de)效果(guo)較差。這是由于緩(huan)冷(leng)(leng)或時(shi)效降低了滲層(ceng)中氮的(de)過(guo)飽和度，降低了氮的(de)固溶強(qiang)(qiang)化作(zuo)用。

QPQ技術對小尺寸(cun)工件的強(qiang)化作用(yong)有時(shi)在工程上(shang)會發(fa)揮較大作用(yong)。用(yong)QPQ技術來(lai)作照像(xiang)機零件的表面強(qiang)化處理，這是一(yi)種三維立體的薄板沖壓件，不可(ke)能(neng)用(yong)普通熱處理方(fang)法或常(chang)規的硬化方(fang)法來(lai)提(ti)(ti)高(gao)強(qiang)度，否則變(bian)形問題難以解決。但不強(qiang)化零件整(zheng)體強(qiang)度又(you)太(tai)低，無法應(ying)用(yong)。采用(yong)QPQ技術以后，強(qiang)度提(ti)(ti)高(gao)了(le)，變(bian)形問題解決了(le)，防(fang)銹性能(neng)也大大提(ti)(ti)高(gao)，并(bing)投入了(le)大規模生(sheng)產應(ying)用(yong)。

收割機刀片是利用(yong)QPQ技術(shu)提高工件整體強度的(de)又一實例，這種65Mn鋼制的(de)波紋狀刀片僅(jin)有(you)0.7mm厚(hou)，采用(yong)普通熱(re)處理方法處理，刀片變(bian)形大。由于表(biao)面為波紋狀，無法壓(ya)平(ping)校正，因(yin)此廢品(pin)率(lv)非常高。采用(yong)QPQ技術(shu)以后，刀片變(bian)形極小，不必校正(zheng)，廢品率下(xia)降到零，同時(shi)刀片的(de)(de)整體強度和耐磨(mo)性均滿足要求，在農田中收割(ge)稻麥時(shi)使用(yong)效(xiao)果很好。由于(yu)QPQ技(ji)術可(ke)使薄片狀或細長件(jian)的(de)(de)強度有較大的(de)(de)提高，有時(shi)也可(ke)以用(yong)來作彈性件(jian)，效(xiao)果也不錯。

通過QPQ處(chu)理對材(cai)料力學性能的影響進行系列試驗，下面是(shi)兩(liang)種石油管(guan)材(cai)料QPQ處(chu)理后(hou)拉(la)伸性能試驗結(jie)果。試驗(yan)使用的材料(liao)是作為(wei)石油管材料(liao)的低碳結構鋼J55和N80，材料(liao)均處于正(zheng)火狀態。試樣的形(xing)狀、尺寸(cun)如下圖所(suo)示，材料(liao)從石油管上截取，加工成拉伸(shen)(shen)試樣，然(ran)后進(jin)行了(le)QPQ處理，在按規定進(jin)行了(le)拉伸(shen)(shen)試驗(yan)。

試(shi)驗結果見下(xia)表(biao)。試(shi)驗主要檢查兩個結果：一是(shi)(shi)(shi)觀察力學性(xing)能變化的情況，二是(shi)(shi)(shi)考察QPQ處理以(yi)后(hou)材料的力學性(xing)能是(shi)(shi)(shi)否還能達到(dao)美國石(shi)油(you)標準（API）規(gui)定值，也就是(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)(shi)否達到(dao)石(shi)油(you)管的力學性(xing)能的標準值。由下(xia)(xia)(xia)表可(ke)以看(kan)出，兩(liang)(liang)種材料(liao)經(jing)QPQ處理后強(qiang)度(du)變化不(bu)大。J55材料(liao)經(jing)QPQ處理后，屈服(fu)強(qiang)度(du)和抗拉強(qiang)度(du)都稍有上升，而N80材料(liao)經(jing)QPQ處理后屈服(fu)強(qiang)度(du)和抗拉強(qiang)度(du)稍有下(xia)(xia)(xia)降(jiang)。但(dan)兩(liang)(liang)種材料(liao)經(jing)QPQ處理后伸長率都顯著下(xia)(xia)(xia)降(jiang)，J55和N80分別下(xia)(xia)(xia)降(jiang)17％和35％。

從石(shi)油管的(de)(de)基本力學性能(neng)要求來(lai)說，J55材料(liao)的(de)(de)屈服強度、抗拉強度和伸長(chang)率都可以到達(da)API標準(zhun)(zhun)的(de)(de)規(gui)定(ding)值(zhi)。而N80材料(liao)經QPQ處理后(hou)伸長(chang)率降低(di)較嚴重，僅為11％，低(di)于(yu)API標準(zhun)(zhun)14％的(de)(de)規(gui)定(ding)值(zhi)，為不合格。在實(shi)際生(sheng)產中，有(you)的(de)(de)油田(tian)曾經發生(sheng)氮(dan)化石油管井下斷裂現象，這可能(neng)與處理(li)后材(cai)料的(de)(de)伸(shen)(shen)長率大幅(fu)度下降(jiang)有(you)關。但(dan)必(bi)須(xu)注意(yi)，QPQ處理(li)對(dui)(dui)材(cai)料強度和伸(shen)(shen)長率的(de)(de)影響(xiang)(xiang)與工(gong)件的(de)(de)形狀和尺寸有(you)極大的(de)(de)關系，上述試驗(yan)是(shi)針對(dui)(dui)薄(bo)片(pian)試樣，工(gong)件的(de)(de)尺寸越(yue)薄(bo)，影響(xiang)(xiang)越(yue)大。對(dui)(dui)大尺寸的(de)(de)工(gong)件影響(xiang)(xiang)會很小。

QPQ處(chu)理(li)對(dui)(dui)工(gong)件的強度影響(xiang)取決于材料以及外形尺寸，對(dui)(dui)于薄壁(bi)件以及刃口鋒利的刀(dao)具(ju)而言，需嚴格把控氮(dan)化工(gong)藝，防止(zhi)滲層(ceng)偏(pian)深，造成脆(cui)斷崩刃。