工研所研發(fā)的QPQ技術(shù),其工藝溫度設(shè)定巧妙地低于鋼的相變溫度,這意味著在處理過程中,金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變,從而避免了組織應(yīng)力的產(chǎn)生。相較于那些會(huì)引發(fā)組織轉(zhuǎn)變的常規(guī)熱處理工藝,如淬火、高頻感應(yīng)淬火以及滲碳淬火,QPQ技術(shù)所帶來的工件變形要小得多。這一特性使得QPQ技術(shù)在處理精密零部件時(shí)具有明顯的優(yōu)勢。在進(jìn)行QPQ處理時(shí),為了確保處理效果并減小工件的形狀變化,桿軸件或板件必須垂直裝卡,以保證處理的均勻性。預(yù)熱階段,應(yīng)緩慢熱透工件,必要時(shí)還可以采用隨爐升溫預(yù)熱的方式,以進(jìn)一步減小熱應(yīng)力對工件的影響。在氧化工序結(jié)束后,為了讓工件能夠更穩(wěn)定地定型,可將其冷卻到接近室溫后再進(jìn)行清洗。這一系列精細(xì)的操作步驟,都是為了確保QPQ處理后的工件能夠保持原有的形狀精度,滿足高精度零部件的制造要求。QPQ表面處理可以改善刀具的表面光潔度。表面硬化QPQ白亮層
工研所QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)在汽車、摩托車、紡織機(jī)械、輕化工機(jī)械、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、儀器儀表、機(jī)床、齒輪、工具、具等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景。隨著現(xiàn)代機(jī)器制造業(yè)的發(fā)展,對金屬材料的性能提出了更高的要求,另一方面由于在環(huán)保方面的嚴(yán)格限制,很多老的污染環(huán)境的表面強(qiáng)化和防腐技術(shù)紛紛被淘汰。在這種形勢下,環(huán)保的低溫鹽浴復(fù)合處理技術(shù)——QPQ更符合當(dāng)下的需求。當(dāng)年,這種技術(shù)不僅原料無毒,并且做到了全工藝過程環(huán)保,因此獲得德國環(huán)保獎(jiǎng)。同時(shí)這種新的表面強(qiáng)化改性技術(shù)比普通常規(guī)強(qiáng)化方法可以成數(shù)量級地提高金屬表面的耐磨性和耐蝕性。氣門QPQ磨損量QPQ表面處理技術(shù)可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。
工研所的QPQ技術(shù)是通過在高溫(400~650℃)下對工件進(jìn)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(kuò)散層。該技術(shù)在相變溫度以下處理具有微變形的特性,獨(dú)有的氧化工序可以分解氮化鹽,使其達(dá)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(jī)車、紡織機(jī)械、工程機(jī)械、石油機(jī)械、化工機(jī)械、機(jī)床、儀器儀表、照相機(jī)、齒輪、模具、工具各行各業(yè)均有應(yīng)用。
成都工具研究所在原有QPQ技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)了深層QPQ技術(shù),化合物層深度更大,由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。該技術(shù)可明顯提高材料的力學(xué)性能和抗蝕性。與其他表面處理方法相比,工件具有更高的耐疲勞強(qiáng)度,能夠明顯提高工件的耐磨性能。工件表面硬度得到提升,提高了工件的耐用性和使用壽命,且具有更高的耐腐蝕性。QPQ處理能夠保持尺寸穩(wěn)定,與其他表面處理方法相比,QPQ處理對零部件尺寸變化的影響較小,有利于保持高精度要求。QPQ表面處理可以提高刀具的抗腐蝕性能,延長其使用壽命。
離子滲氮是傳統(tǒng)滲氮手段之一,在表面處理行業(yè)應(yīng)用廣,離子滲氮后產(chǎn)品外觀呈灰色,雖然可以通過在滲氮過程中通入適量的氧氣來提高表面的氧含量來提高工件的耐蝕性,但是遠(yuǎn)達(dá)不到工研所QPQ氧化形成的氧化膜抗蝕性效果。離子滲氮溫度更低,對于變形要求高、回火溫度低,而工研所QPQ氧化處理的外觀呈均勻一致的黑色,相較于離子滲氮外觀及耐腐性更有優(yōu)勢,將兩種滲氮工藝相結(jié)合,既可以保證離子滲氮形成的物相結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化,又可以在表面形成新的氧化膜從而提高工件的耐蝕性,同時(shí)也可適用于更多的生產(chǎn)場景,應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的抗腐蝕性能。微變形QPQ白亮層
QPQ表面處理可以減少刀具的摩擦系數(shù)。表面硬化QPQ白亮層
工研所QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)中的“QPQ”是“Quench-Polish-Quench的縮寫。它是在作了鹽浴復(fù)合處理以后,為了改善工件表面的粗糙度,可以對工件表面進(jìn)行一次拋光,然后再在鹽浴中作一次氧化。這對精密零件和表面粗糙度要求較好的工件來說是非常必要的。因此QPQ技術(shù)應(yīng)該說是上述鹽浴復(fù)合處理技術(shù)的完善和發(fā)展?,F(xiàn)在把兩種技術(shù)結(jié)合起來統(tǒng)稱為QPQ技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要用于要求高耐磨、高耐蝕、耐疲勞、微變形的各種鋼、鑄鐵及鐵基粉末冶金件。它常常用來代替滲碳淬火、高頻感應(yīng)淬火、離子滲氮、軟氮化等熱處理和表面強(qiáng)化技術(shù),以提高耐磨、耐疲勞性能,特別是用來解決硬化變形技術(shù)難題。也用來代替發(fā)黑、鍍鉻、鍍硬鉻、鍍鎳等表面防護(hù)技術(shù),以便大幅度提高耐蝕性或降低生產(chǎn)成本。表面硬化QPQ白亮層