工研所的QPQ表面復合處理技術,曾榮獲國家科技進步獎二等獎,以其高耐磨、高耐蝕、微變形的高性能,在金屬表面處理領域獨樹一幟。作為金屬表面強化改性技術的佼佼者,QPQ技術不僅能在材料表面形成一層堅韌的保護層,實現熱處理和表面防腐的雙重功效,還能較之常規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提供了強有力的技術支持。這項技術在國際上已得到廣泛應用,眾多企業如美國通用電氣、德國大眾以及日本的本田、豐田等大公司,均已采納QPQ技術來強化其產品的表面性能。這一技術的普及和應用,不僅彰顯了其在提升產品質量、延長使用壽命方面的優勢,也進一步驗證了工研所在金屬表面處理領域的深厚技術積累和創新能力。經過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削表面質量。儀器儀表QPQ廢水
工研所QPQ表面復合處理技術在汽車、摩托車、紡織機械、輕化工機械、工程機械、農業機械、儀器儀表、機床、齒輪、工具、具等行業有廣泛的應用前景。隨著現代機器制造業的發展,對金屬材料的性能提出了更高的要求,另一方面由于在環保方面的嚴格限制,很多老的污染環境的表面強化和防腐技術紛紛被淘汰。在這種形勢下,環保的低溫鹽浴復合處理技術——QPQ更符合當下的需求。當年,這種技術不僅原料無毒,并且做到了全工藝過程環保,因此獲得德國環保獎。同時這種新的表面強化改性技術比普通常規強化方法可以成數量級地提高金屬表面的耐磨性和耐蝕性。儀器儀表QPQ替代發黑QPQ表面處理可以增加刀具的表面硬度,提高其抗磨損能力。
達克羅表面處理技術是一種防腐蝕涂層技術,主要用于金屬制品的表面保護。它采用化學鍍的方法,將一層具有防腐蝕性能的無機鍍層均勻地覆蓋在金屬表面。這種鍍層主要由超細鱗片狀鋅、鋁和鉻等組成,由于片狀鋅、鋁層狀重疊,阻礙了水、氧等腐蝕介質與鋼鐵零件的接觸,同時在達克羅的處理過程中,鉻酸與鋅、鋁粉和基體金屬發生化學反應,生成致密的鈍化膜,這種鈍化膜具有很好的耐腐蝕性能,該工藝對螺栓固件的應用較廣。該技術主要用于防腐蝕保護,而膜層本省的硬度不高,不具備一定強度的耐磨性。而工研所QPQ技術在提高金屬制品的表面硬度和耐磨性的同時,依靠表面的氧化膜和氮化物層可大幅度提高工件的防腐能力,它更多地用于提高金屬制品的硬度和耐磨性以及防腐性。
H13作為應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受到一定程度的磨損與腐蝕,所以利用表面技術來提高H13模具鋼的性能,延長使用壽命具有重要的意義。經過工研所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,造成該現象的原因是經過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Fe3O4形成于H13模具鋼表面,使其表現出良好的抗磨損性能。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面處理技術,使刀具具有更長的使用壽命。
在QPQ的生產過程中,會有一定的廢水、廢氣、廢渣產生,我們需要采取相應的措施,使其符合排放標準。工研所QPQ生產過程中產生的廢水主要是來自工件從氧化爐出來后清洗工件時所產生的,雖然從氮化爐中帶出的少量氰根在氧化爐中完全被分解,但是氧化鹽呈堿性不能直接排放,需要使用硫酸氫鈉或硫酸等酸性物質將其中和直到pH值在8~9才可排放;工研所QPQ生產過程中的廢氣主要來源于調整鹽的添加和工件氧化時發生化學反應產生的氨氣和粉塵,QPQ在熔煉基鹽和添加調整鹽時會產生氨氣,刺激嗅覺,廢氣排放必須采用排氣筒(煙囪)排放,廢氣治理的主要工藝流程主要是:布袋除塵→噴淋式吸收塔吸收氨氣→15mL排氣筒排放;工研所QPQ生產過程中的廢渣主要來源于氮化鹽和氧化鹽,為了保證鹽浴的清潔度,通常將沉渣器放入氮化爐中,待取出冷卻后沉積在沉渣器底部的黑色顆粒是無毒的鐵渣,只有少量白色物為殘留的氮化鹽,殘留的氮化鹽中含有低濃度的氰根,不能隨意丟棄,可放入氧化鹽浴中進行中和處理,氧化鹽的渣主要來源于工件帶入的氮化鹽和氧化鹽反應的產物以及工件表面疏松層脫落的鐵離子形成的鐵渣,可以視同熱處理鹽浴爐爐渣一樣處理。QPQ表面處理可以有效地延長刀具的使用壽命。航空航天QPQ白亮層
QPQ表面處理可以提高刀具的抗粘附性能。儀器儀表QPQ廢水
汽車曲軸、凸輪軸、氣門、摩托車齒輪、連桿、球頭銷等,它承受復雜的彎曲、扭轉載荷和一定的沖擊載荷,軸頸表面要承受磨損,凸輪部分承受變化的擠壓應力以及在挺桿的摩擦等,因此要求材料表面具有良好的耐磨性與耐蝕性能。原來一般采用鍍硬鉻來增加表面的耐磨性與耐蝕性,但鍍鉻的六價鉻離子嚴重污染環境,因此必須采用環保的工藝方法代替。工研所QPQ技術是一種環保的工藝方法,其耐磨性比鍍硬鉻高2倍,耐蝕性比鍍硬鉻高20倍,因此用工研所QPQ技術代替鍍硬鉻,耐磨性和耐蝕性都會大幅度提高。儀器儀表QPQ廢水