石油机械属于野外作业,耐蚀性和耐磨性都有较高要求。我国石油工业因设备腐蚀造成的损失十分严重。石油行业的阀杆、阀座和阀心要求有较高的耐磨性和耐蚀性。采用碳钢渗碳淬火,然后镀硬铬,耐蚀性很低;采用不锈钢制造,耐蚀性好,但耐磨性不够。螺杆泵衬套,主要用于石油化工行业的输送泵,用铸铁制造,耐蚀性和防腐蚀达不到要求。石油仪表零件放大机构总成齿轮轴、轴套用T10钢进行镀硬铬,以增加表面的耐蚀性。这些零件在海洋平台上使用时容易发生镀铬层脱落的问题,同时由于镀硬铬耐蚀性不够,很容易生锈,甚至严重到仪表不能转动的程度。
QPQ处理特点
QPQ处理由于是在金属的表面渗入了N、C. 0等元素,并在金属表面形成和化合物层和.扩散层,因而使金属表面的耐磨性、耐蚀性和耐疲劳性都大为提高,这是单一的热处理或单一的耐蚀性技术所不能与之相比的。因为一般热处理和表面硬化技术只能提高耐磨性,不能提高耐蚀性,而绝大多数耐蚀技术都不具备高的耐磨性,而QPQ处理则是两者兼而有之。
1、 耐磨性
QPQ处理后在金属表面形成的化合物层为Fer.sN(Fe:N),是一种氮的质量分数为6%以上的化合物,它与普通的热处理形成的碳的过饱和的固溶体(淬火马氏体)有本质的区别,因此两者不能以硬度的高低来比较耐磨性。
2、耐蚀性
QPQ处理的化合物层经过氧化后,有大量的0渗入到化合物层中间,使化合物层钝化、耐蚀性得到了极大的提高,它的耐蚀性比普通渗氮或软氮化的化合物层的耐蚀性要高很多倍。因此QPQ处理的耐蚀性是普通渗氮或软氮化不能与之相比的。
3、耐疲劳性
QPQ处理后形成的扩散层,还会提高金属表面的耐疲劳性能。
4、强度
QPQ处理只是改变金属表面的性能,对工件的整体强度影响不是很大,因此除尺寸较小的工件以外,尺寸较大的工件不能依靠QPQ处理来提高其整体强度。
5、工件尺寸形状和表面粗糙度
QPQ处理后的工件尺寸和形状变化不大,因此它是一种产生变形极小的硬化技术,而且这种极小的变化量还可以通过预留机械加工余量来控制盒消除。因此,QPQ技术常常用来解决一些硬化技术无法解决的硬化变形问题。QPQ处理后工件的表面粗糙度值变化不大,必要时还可以采用抛光的方法来改善工件表面粗糙度值。