海洋油氣田的開發(fā)開采環(huán)境和工況極其惡劣,因此要求井下工具具有很高的強度和高耐磨、優(yōu)良自潤滑性、耐腐蝕和耐沖蝕等綜合性能,氣相沉積、電鍍鎢合金、QPQ鹽浴復(fù)合處理等技術(shù)都可以提高表面硬度,但是又有各自的適應(yīng)特性,氣相沉積技術(shù)在提高工具耐磨和耐沖擊性能具有明顯的優(yōu)勢,電鍍鎢合金技術(shù)在提高工件的耐蝕性能上占明顯優(yōu)勢,而工研所QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)不僅在耐磨和耐沖蝕性具有優(yōu)勢,同時,還適合解決不銹鋼螺紋黏扣和金屬密封等問題。QPQ表面處理可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。專業(yè)QPQ技術(shù)
工研所的QPQ處理技術(shù),是一種創(chuàng)新的金屬鹽浴表面強化改性技術(shù)。它通過將金屬置于兩種具有不同性質(zhì)的低溫熔融鹽浴中進行復(fù)合處理,促使多種有益元素同時滲入金屬表面,形成獨特的復(fù)合滲層。這一滲層由致密的氧化膜、牢固的化合物層以及深入的擴散層共同構(gòu)成,實現(xiàn)了對金屬表面的整體強化改性。尤為值得一提的是,QPQ技術(shù)的全工藝過程綠色環(huán)保,無任何有害物質(zhì)排放,完全符合現(xiàn)代工業(yè)的綠色生產(chǎn)要求。與傳統(tǒng)的單一熱處理技術(shù)和表面防護技術(shù)相比,QPQ技術(shù)能夠同時、大幅度地提升金屬表面的耐磨性和耐蝕性,從而明顯延長金屬制品的使用壽命,提高其綜合性能。這一獨特的技術(shù)優(yōu)勢,使得QPQ技術(shù)在金屬表面處理領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。環(huán)保QPQ處理標(biāo)準(zhǔn)QPQ表面處理可以提高刀具的抗腐蝕性能,延長其使用壽命。
硬度檢測是QPQ滲層的重要指標(biāo)之一,對于一定的基體材料,滲層的硬度由化合物層深度和致密度來確定,只要化合物層達到一定的深度,并有良好的致密度,則滲層硬度就會存在合理的范圍內(nèi),化合物層是由于氮和碳元素的不斷滲入鋼的表面形成Fe3N或Fe2~3N,鐵的晶格也由立方晶格轉(zhuǎn)變成密排六方晶格,因而引起金屬表面硬度的提高,經(jīng)工研所QPQ處理后,45#的表面硬度可達HV600,不銹鋼材質(zhì)的表面硬度可達HV1000以上,合金鋼材質(zhì)可達HV800以上。
QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母縮寫,釋義為“淬火-拋光-淬火”。拋光是產(chǎn)品進行精細化處理的一種手段,還有噴丸(拋丸)、噴砂、研磨。可根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求(如外光要求、粗糙度要求、鹽霧時間要求)選擇合適的精細化處理方式。拋光是指利用機械、化學(xué)或者電化學(xué)的方式使工件表面粗糙度降低,以獲得光亮平整的表面,QPQ常見的拋光方式有振動拋光、桿式拋光、布倫拋光以及羊毛刷手動拋光等;噴丸主要通過去除工件表面的疏松層與氧化膜來提供工件的機械性能和防腐性能,經(jīng)過工研所QPQ處理的42CrMo工件進行拋丸處理,發(fā)現(xiàn)工件表面氧化膜去除,化合物層完好,耐蝕性提高;噴砂的破壞力強于噴丸,在使用過程中通常使用80目以上的玻璃砂,噴砂工藝不僅應(yīng)用于后處理上,對于某些不銹鋼產(chǎn)品,為確保產(chǎn)品外觀,在QPQ處理前也需要進行噴砂處理以消除表面殘余應(yīng)力;研磨是通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對工件表面進行精整加工,主要應(yīng)用于表面粗糙度較高、精密零件采用的工藝,加工精度可達IT5~01,表面粗糙度可達Ra0.63~0.01μm,研磨方法一般可分為濕研、干研和半干研,目前使用較多的一般是銅棒研磨。QPQ表面處理可以有效地提高刀具的抗腐蝕性能。
工研所的QPQ技術(shù)是通過在高溫(400~650℃)下對工件進行氮化和氧化處理,使金屬表面形成一層高硬度的氮化物層,通常碳鋼材料可形成10-20μm的白亮層,不銹鋼、模具鋼可形成100μm左右的擴散層。該技術(shù)在相變溫度以下處理具有微變形的特性,獨有的氧化工序可以分解氮化鹽,使其達到國家排放標(biāo)準(zhǔn),具有環(huán)保環(huán)保的特性。工研所的QPQ 表面復(fù)合處理技術(shù)應(yīng)用行業(yè)非常廣,例如在汽車、摩托車、機車、紡織機械、工程機械、石油機械、化工機械、機床、儀器儀表、照相機、齒輪、模具、工具各行各業(yè)均有應(yīng)用。QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨損性能。專業(yè)QPQ技術(shù)
QPQ表面處理可以顯著提高刀具的切削性能和加工效率。專業(yè)QPQ技術(shù)
QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)是一種針對金屬表面的處理工藝,能夠有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能,并且因工藝、設(shè)備簡單易行而被廣泛應(yīng)用。利用QPQ鹽中的有效組分在合金鋼表面發(fā)生分解、吸附、擴散,從而改變合金鋼表面化學(xué)成分及相組成以提高合金鋼表面性能。然而,高溫長時間的工藝條件易造成工件變形,組織粗化以及對不銹鋼耐蝕性的降低。因此,工研所研發(fā)出了可在低溫進行表面處理的新一代QPQ表面處理技術(shù),化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。專業(yè)QPQ技術(shù)