氣門的作用是是專門負(fù)責(zé)向汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入空氣并派出燃燒后的廢氣,氣門是在高溫狀態(tài)下工作的零件,因此氣門除了選用熱強(qiáng)鋼材料外,還要注意氣門的接觸面是一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域,該區(qū)域要求耐熱蝕、熱疲勞、耐磨損,因此必須進(jìn)行表面強(qiáng)化。較早的表面強(qiáng)化技術(shù)是采用鍍硬鉻,現(xiàn)在氣門材料常用4Cr9Si2鋼、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N,比較試驗(yàn)表明,40Cr鋼氣門和5Cr21Mn9Ni4N鋼排氣門經(jīng)工研所QPQ處理后,其耐磨性比鍍硬鉻高2倍,并成功地解決了六價(jià)鉻的公害問題。QPQ表面處理可以改善刀具的表面光潔度。低溫鹽浴QPQ氮碳共滲
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(jìn)行精細(xì)化處理的一種手段,還有噴丸(拋丸)、噴砂、研磨??筛鶕?jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求(如外光要求、粗糙度要求、鹽霧時(shí)間要求)選擇合適的精細(xì)化處理方式。拋光是指利用機(jī)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(dòng)拋光、桿式拋光、布倫拋光以及羊毛刷手動(dòng)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(jī)械性能和防腐性能,經(jīng)過工研所QPQ處理的42CrMo工件進(jìn)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(qiáng)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(duì)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(jìn)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(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)工件表面進(jìn)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(dá)IT5~01,表面粗糙度可達(dá)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。新能源QPQ替代發(fā)黑QPQ表面處理可以提高刀具的抗沖擊性能。
油氣彈簧,作為特種車輛底盤懸架液壓系統(tǒng)中的重要組件,承擔(dān)著傳遞車輪與車架之間垂向力的重任,其性能直接關(guān)乎車輛的行駛穩(wěn)定性和乘坐舒適性。缸套,作為油氣彈簧的關(guān)鍵零部件,不僅需承受高壓油液的沖擊,還需長期暴露在惡劣的外部環(huán)境中,因此,具備良好的耐磨與耐蝕性能是缸套不可或缺的品質(zhì)。經(jīng)過深入探索與實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)采用工研所的QPQ工藝能夠明顯提升缸套的耐磨與耐蝕性能。在560±1℃的精確控溫下,金屬材料與特制的鹽浴液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而在金屬表面形成一層極為致密的化合物層。這層化合物完全由氮化鐵構(gòu)成,具有極高的硬度和致密性,能夠有效抵御外部磨損和腐蝕的侵襲。經(jīng)過QPQ處理后的缸套,其表面硬度明顯提高,耐磨性能得到極大增強(qiáng),即使在惡劣工況下也能保持長久的使用壽命。同時(shí),其耐腐蝕性也得到了明顯提升,有效延長了缸套的使用壽命,降低了維護(hù)成本,為特種車輛的安全行駛提供了有力保障。
工研所的《QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)及其成套設(shè)備》榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),同時(shí)是國家重點(diǎn)推廣新項(xiàng)目,編著《QPQ技術(shù)的原理與應(yīng)用》行業(yè)專著一部,參與編寫制定QPQ行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。團(tuán)隊(duì)通過承接國家、省部級(jí)科研項(xiàng)目如《石油管用深層QPQ防腐技術(shù)的開發(fā)研究》、《深層QPQ鹽浴奧氏體氮碳共滲與氧化工藝的研究與開發(fā)》、《超深層QPQ技術(shù)的研發(fā)》等,先后開發(fā)出第二代QPQ處理技術(shù)、超深層QPQ處理技術(shù),低溫QPQ處理技術(shù)并實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩(wěn)定性和切削精度。
H13作為應(yīng)用較為廣且具有代表性的熱作模具鋼,在高溫下因擁有較高的熱硬性、沖擊韌性、耐磨性以及切削加工性,所以通常應(yīng)用于熱擠壓和壓鑄模具的制造。由于H13模具鋼在服役過程中表面會(huì)受到一定程度的磨損與腐蝕,所以利用表面技術(shù)來提高H13模具鋼的性能,延長使用壽命具有重要的意義。經(jīng)過工研所QPQ處理后,表面硬度增加,由基體的490HV增加到1100HV,且磨損失重量不到基體的十分之一,造成該現(xiàn)象的原因是經(jīng)過QPQ工藝處理后,CrN和Fe2~3N等高硬度、高耐磨氮化物以及低摩擦系數(shù)Fe3O4形成于H13模具鋼表面,使其表現(xiàn)出良好的抗磨損性能。QPQ表面處理可以改善刀具的表面質(zhì)量,提高加工精度。汽車QPQ替代發(fā)黑
QPQ表面處理可以使刀具具有更高的切削精度。低溫鹽浴QPQ氮碳共滲
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(duì)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(duì)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。現(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。低溫鹽浴QPQ氮碳共滲