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 QPQ處理是一種表面強(qiáng)化技術(shù)，雖然滲層本身硬度較高，但對工件整體強(qiáng)度的影響大小主要取決于基體材料的原始狀態(tài)和工件尺寸的大小，當(dāng)然滲層深度也是重要的影響因素之一。

如果基體材料處于退火、正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)時，則QPQ處理后對工件的整體強(qiáng)度可能產(chǎn)生一定的影響。對于淬火狀態(tài)的高合金鋼，由于處理后心部仍然保持較高的強(qiáng)度，滲層對工件整體強(qiáng)度的影響就難以體現(xiàn)出來。

QPQ處理對工件整體強(qiáng)度影響的大小，主要取決于滲層深淺與工件尺寸大小之間的關(guān)系。滲層越深，工件尺寸越小，則整體強(qiáng)度提高越大；反之，滲層淺，工件尺寸大，則整體強(qiáng)度提高不顯著。

單就滲層深度而言，如上圖所示，滲層越深（處理時間長），強(qiáng)度提高的幅度越大。以標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行試驗(yàn)，非合金鋼線材的屈服強(qiáng)度可以提高100％～150%，平面彎曲試樣的比例極限可以提高124%。

工件尺寸大小對處理后整體強(qiáng)度影響的研究工作表明，對ø6～ø10mm的圓棒，其屈服強(qiáng)度可以提高100％。當(dāng)工件尺寸超過20mm時，滲層對強(qiáng)度幾乎沒有影響。工件尺寸越小對強(qiáng)度提高作用越大。通常在工程上對5mm以下的材料，常利用這種方法來作為提高強(qiáng)度的手段。

此外對碳鋼件來說，處理后的冷卻速度對強(qiáng)度有一定的影響。處理后冷卻速度快可以獲得最大限度的強(qiáng)度提高。如果緩冷至室溫或在一定溫度下時效（高于80℃），則強(qiáng)度提高的效果較差。這是由于緩冷或時效降低了滲層中氮的過飽和度，降低了氮的固溶強(qiáng)化作用。

QPQ技術(shù)對小尺寸工件的強(qiáng)化作用有時在工程上會發(fā)揮較大作用。用QPQ技術(shù)來作照像機(jī)零件的表面強(qiáng)化處理，這是一種三維立體的薄板沖壓件，不可能用普通熱處理方法或常規(guī)的硬化方法來提高強(qiáng)度，否則變形問題難以解決。但不強(qiáng)化零件整體強(qiáng)度又太低，無法應(yīng)用。采用QPQ技術(shù)以后，強(qiáng)度提高了，變形問題解決了，防銹性能也大大提高，并投入了大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。

收割機(jī)刀片是利用QPQ技術(shù)提高工件整體強(qiáng)度的又一實(shí)例，這種65Mn鋼制的波紋狀刀片僅有0.7mm厚，采用普通熱處理方法處理，刀片變形大。由于表面為波紋狀，無法壓平校正，因此廢品率非常高。采用QPQ技術(shù)以后，刀片變形極小，不必校正，廢品率下降到零，同時刀片的整體強(qiáng)度和耐磨性均滿足要求，在農(nóng)田中收割稻麥時使用效果很好。由于QPQ技術(shù)可使薄片狀或細(xì)長件的強(qiáng)度有較大的提高，有時也可以用來作彈性件，效果也不錯。

通過QPQ處理對材料力學(xué)性能的影響進(jìn)行系列試驗(yàn)，下面是兩種石油管材料QPQ處理后拉伸性能試驗(yàn)結(jié)果。試驗(yàn)使用的材料是作為石油管材料的低碳結(jié)構(gòu)鋼J55和N80，材料均處于正火狀態(tài)。試樣的形狀、尺寸如下圖所示，材料從石油管上截取，加工成拉伸試樣，然后進(jìn)行了QPQ處理，在按規(guī)定進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)。

試驗(yàn)結(jié)果見下表。試驗(yàn)主要檢查兩個結(jié)果：一是觀察力學(xué)性能變化的情況，二是考察QPQ處理以后材料的力學(xué)性能是否還能達(dá)到美國石油標(biāo)準(zhǔn)（API）規(guī)定值，也就是是否達(dá)到石油管的力學(xué)性能的標(biāo)準(zhǔn)值。由下表可以看出，兩種材料經(jīng)QPQ處理后強(qiáng)度變化不大。J55材料經(jīng)QPQ處理后，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都稍有上升，而N80材料經(jīng)QPQ處理后屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度稍有下降。但兩種材料經(jīng)QPQ處理后伸長率都顯著下降，J55和N80分別下降17％和35％。

從石油管的基本力學(xué)性能要求來說，J55材料的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率都可以到達(dá)API標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。而N80材料經(jīng)QPQ處理后伸長率降低較嚴(yán)重，僅為11％，低于API標(biāo)準(zhǔn)14％的規(guī)定值，為不合格。在實(shí)際生產(chǎn)中，有的油田曾經(jīng)發(fā)生氮化石油管井下斷裂現(xiàn)象，這可能與處理后材料的伸長率大幅度下降有關(guān)。但必須注意，QPQ處理對材料強(qiáng)度和伸長率的影響與工件的形狀和尺寸有極大的關(guān)系，上述試驗(yàn)是針對薄片試樣，工件的尺寸越薄，影響越大。對大尺寸的工件影響會很小。

QPQ處理對工件的強(qiáng)度影響取決于材料以及外形尺寸，對于薄壁件以及刃口鋒利的刀具而言，需嚴(yán)格把控氮化工藝，防止?jié)B層偏深，造成脆斷崩刃。