QPQ处理汽车减震器活塞杆和制动盘油缸的研究

发布时间：2018-02-02 06:11

  本文关键词： QPQ技术 汽车减震器 活塞杆 镀铬 制动盘油缸 耐腐蚀性能 耐磨损性能　出处：《西华大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：汽车减震器活塞杆是汽车减震器的重要配件,其表面质量和性能的优劣决定了汽车的驾乘安全性和舒适性。目前汽车减震器活塞杆主要使用调质45钢作为基体材料,采用镀铬技术进行表面强化处理。电镀铬技术会产生对人体有强烈致癌作用的六价铬污染,目前国家已经大力限制镀铬技术的应用,因此寻找活塞杆的镀铬工艺替代技术,变得尤为重要。汽车制动盘油缸通常用低碳钢制造,再进行表面处理以提高防腐性能。目前已经广泛采用QPQ技术替代镀铬处理该零件,通常QPQ技术和氧化处理后的耐腐蚀能力比单纯的氮化处理更好,但实际应用中氮化处理和氮化加氧化处理的汽车制动盘油缸的抗盐雾实验能力相差不大,因此找到其原因对于改进汽车制动盘油缸的QPQ处理工艺具有一定的实际意义。QPQ技术一直在尝试替代电镀技术和替代镀白锌等防腐技术。由于QPQ技术不仅具有较好的抗腐蚀性能,还具有不错的耐磨性能,因此具备替代镀铬的可行性。本文将QPQ技术应用于汽车减震器活塞杆的表面改性处理,研究其对活塞杆表面层的结构及性能的影响,同时与镀铬技术相比较。利金相显微镜、维氏硬度仪、扫描电镜(SEM)及X射线衍射分析对氮化层及镀铬层的显微结构进行分析。通过中性盐雾试验、电化学实验及滑动磨损试验,探讨QPQ工艺与镀铬工艺处理活塞杆的耐腐蚀性能和耐磨损性能优劣。用QPQ盐浴复合处理技术对低碳钢进行表面改性处理,然后对处理后的低碳钢表面进行了系统的表征。通过光学显微镜、SEM、显微硬度测试和电化学实验,分别探讨QPQ单纯的氮化处理与氮化加氧化处理对对低碳钢表面显微结构、显微硬度及腐蚀机理的影响。结果揭示：1、汽车减震器活塞杆,氮化温度为570℃,氮化时间为150 min时获得的膜层质量最好。在试样表面形成一层厚度为22.5μm的氮化物层,其表面硬度为HV0.1709。而汽车减震器的镀铬层厚度为33.5 μm,表面硬度为HV0.1945左右。氮化层的硬度梯度变化缓慢,镀铬层的梯度十分陡峭,在铬层与基体的界面两侧,硬度从HV0.1945左右直接降到基体硬HVo.1291,这种硬度的突变,不利于膜层结合力的提高。QPQ处理的汽车减震器活塞杆的耐腐蚀性能是镀铬处理的活塞杆的耐腐蚀性能的15倍左右,其原因是QPQ复合膜层具有更高的腐蚀电位和更小的腐蚀电流密度。且QPQ处理试样的耐磨性能则比镀铬试样的耐磨性能高出0.23倍,其原因是QPQ复合膜层比镀铬层的摩擦系数更小。2、QPQ氮化处理后低碳钢试样表面从外至内依次是Fe3N、Fe24N10和FeN0.0939,氧化处理后,试样表面从外至内的组成物变了Fe3O4、Fe2N和α-Fe。氧化处理后,外层氮化层由Fe3N转变成了Fe3O4和Fe2N,而内层氮化层由Fe24N10和FeN0.0939转变成了a-Fe。氧化处理后,分别在外层氮化层和内层氮化层上出现了大量的显微裂纹和孔状结构。与只进行过氮化处理的试样相比,氧化处理后试样的表面硬度降低了HV0.025 50～100.通过极化曲线可以看出,与氮化试样相比氧化处理后腐蚀电流密度下降了0.055 μA.cm-2,而腐蚀电位也降低了79 mV。表面氧化处理能有效提升试样的耐腐蚀能力,而氧化过程中产生的表面缺陷可能导致了腐蚀电位的下降。
[Abstract]:The piston rod of automobile shock absorber is an important accessory of automobile shock absorber . The quality and performance of the piston rod of automobile have determined the riding safety and comfort of the automobile . It is very important to find out the effect of QPQ technology on the surface modification of the piston rod of automobile shock absorber . The surface hardness of the sample after oxidation has been reduced by HV0.025 50 锝，

本文编号：1483814