在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中,活塞桿是連接活塞和曲軸的關(guān)鍵部位,它承受著活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的巨大力量,并將這些力量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn),因此,它要求有較高的耐磨性和良好的耐蝕性。原來一般采用鍍硬鉻來增加表面的耐蝕性和耐磨性,但是鍍鉻的六價(jià)鉻離子嚴(yán)重污染環(huán)境,因此采用環(huán)保的工研所QPQ工藝方法,其耐磨性比鍍硬鉻高2倍,耐蝕性比鍍硬鉻高20倍,同時(shí)通過鹽霧試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)工研所QPQ處理后的活塞桿具有良好的耐蝕性,因此可以用工研所QPQ技術(shù)代替鍍硬鉻。QPQ表面處理可以有效地延長(zhǎng)刀具的使用壽命。氮化QPQ技術(shù)
工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù),是一種針對(duì)金屬表面的處理工藝,通過將零件浸入高溫的軟氮化槽中使氮、碳和少量氧擴(kuò)散到金屬表面從而形成復(fù)合層。工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)通過在金屬表面形成一層淬火層和極硬的奧氏體組織(化合物層),使得處理后的零件表面具有出色的耐磨性。工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)處理后的零件表面形成的氮化物層具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕性,能夠有效防止零件表面受到腐蝕,該特性使QPQ處理后的零件在潮濕、腐蝕性環(huán)境下依然能夠保持良好的性能,并延長(zhǎng)其在惡劣環(huán)境中的使用壽命。QPQ技術(shù)在耐磨性、耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性方面具有明顯優(yōu)勢(shì),適用于各種鋼和鐵制部件,同時(shí),QPQ不會(huì)明顯改變零件尺寸,因此非常適合公差要求嚴(yán)格的零件。低溫鹽浴QPQ回火QPQ表面處理是一種常用于刀具的熱處理方法。
工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù),曾榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),以其高耐磨、高耐蝕、微變形的高性能,在金屬表面處理領(lǐng)域獨(dú)樹一幟。作為金屬表面強(qiáng)化改性技術(shù)的佼佼者,QPQ技術(shù)不僅能在材料表面形成一層堅(jiān)韌的保護(hù)層,實(shí)現(xiàn)熱處理和表面防腐的雙重功效,還能較之常規(guī)方法更為明顯地提升材料的耐磨性和耐蝕性,為金屬制品的性能升級(jí)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)際上已得到廣泛應(yīng)用,眾多企業(yè)如美國(guó)通用電氣、德國(guó)大眾以及日本的本田、豐田等大公司,均已采納QPQ技術(shù)來強(qiáng)化其產(chǎn)品的表面性能。這一技術(shù)的普及和應(yīng)用,不僅彰顯了其在提升產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命方面的優(yōu)勢(shì),也進(jìn)一步驗(yàn)證了工研所在金屬表面處理領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累和創(chuàng)新能力。
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(duì)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(shì),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(chǎng)景,應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。QPQ表面處理技術(shù)可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。
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。QPQ表面處理可以改善刀具的表面光潔度,減少切削時(shí)的摩擦阻力。新能源QPQ抗拉強(qiáng)度
QPQ表面處理可以使刀具具有更高的切削精度。氮化QPQ技術(shù)
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。氮化QPQ技術(shù)