QPQ氮化盐处理后的工件表面耐腐蚀性如何？
时间：2025-08-18 08:29:25 点击次数：
QPQ 氮化盐处理后的工件表面具有优异的耐腐蚀性，这是其核心性能优势之一，主要源于处理过程中形成的复合层结构（氮化层 + 氧化层）的协同作用。具体表现和机理如下：
QPQ 处理后，工件表面会形成两层关键结构，共同抵御腐蚀介质侵蚀：
外层氧化膜（Fe₃O₄层）
- 氧化阶段（通常在 350-400℃的氧化盐浴中进行）会在氮化层表面生成一层致密的四氧化三铁（Fe₃O₄）薄膜，厚度约 1-5μm。
- Fe₃O₄是一种化学稳定性极高的氧化物，结构致密且与基体结合牢固，能像 “屏障” 一样隔绝水、氧气、盐雾等腐蚀介质与基体的接触，阻止电化学腐蚀的发生。
内层氮化层（扩散层 + 化合物层）
- 氮化层由外层的氮化物化合物层（如 Fe₄N、Fe₂N，厚度 5-20μm）和内层的氮扩散层（氮原子固溶到铁基体中形成，厚度 10-100μm）组成。
- 化合物层硬度高（500-1200HV）且结构致密，可减少腐蚀介质的渗透；扩散层通过氮原子的固溶强化，提高了基体的耐蚀性，同时为氧化膜提供坚实支撑，避免氧化膜脱落。
在中性盐雾试验（GB/T 10125）、大气暴露试验等标准测试中，QPQ 处理后的工件耐腐蚀性显著优于电镀铬、发黑等传统工艺：
- 低碳钢 / 铸铁：经 QPQ 处理后，中性盐雾试验中可实现200-500 小时无红锈（传统发黑处理通常仅 10-50 小时，普通镀铬约 50-150 小时）。
- 中高碳钢 / 合金钢：因合金元素（如 Cr、Mo）与氮结合形成更稳定的氮化物，耐蚀性更优，盐雾测试可达500-1000 小时无红锈。
- 特殊场景适应：在潮湿大气、工业废气、弱酸碱（pH 5-9）环境中，表面不易出现点蚀、均匀腐蚀，尤其适用于汽车零部件（如螺栓、轴类）、液压元件、模具等需要长期耐蚀的场景。
虽然 QPQ 处理本身能显著提升耐蚀性，但工艺控制不当会导致性能下降，需注意：
- 氧化膜质量：氧化盐浴中硝酸钠浓度不足、温度过低或时间过短，会导致 Fe₃O₄膜层薄、多孔，耐蚀性骤降（如盐雾测试可能低于 100 小时）。
- 氮化层致密性：氮化盐浴中氰酸盐浓度波动、杂质过多，会导致化合物层疏松或出现微裂纹，腐蚀介质易通过缺陷渗入基体，引发局部腐蚀。
- 前处理清洁度：工件表面残留油污、锈蚀会导致局部无氧化膜 / 氮化层，形成 “腐蚀点”，加速整体腐蚀。
QPQ 氮化盐处理通过 “氧化膜屏障 + 氮化层强化” 的双重防护，使工件表面获得高耐蚀性，尤其在盐雾、潮湿等恶劣环境中表现突出，是替代传统镀铬、发黑等工艺的理想选择。实际应用中需通过严格控制工艺参数（如氧化膜厚度、氮化层致密性），确保耐蚀性能稳定达标。
