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。高耐磨QPQ替代鍍鎳
通常,我們采用中性鹽霧試驗來評估零件的防腐蝕性能,這一測試方法能夠模擬零件在潮濕、含鹽環境中的耐腐蝕表現。在標準鹽霧實驗環境中,氯化鈉作為主要的鹽類成分,扮演著至關重要的角色。氯化鈉是一種強電解質,具有極強的吸濕性,一旦與水接觸,便會迅速且完全地電離為氯離子和鈉離子。鹽霧對金屬材料表面的腐蝕過程,實質上是氯離子發揮其強烈的穿透能力所致。由于氯離子的半徑相對較小,它能夠輕易地穿透金屬表面的氧化層或保護層,進而與內部的金屬基體發生電化學反應。這一反應會逐步侵蝕金屬,導致金屬材料表面的破壞。中性鹽霧試驗正是通過模擬這種環境,來檢測零件在長時間暴露于鹽霧中的耐腐蝕性能,從而確保零件在實際使用中的耐久性和可靠性。環保QPQ抗拉強度QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨性和耐蝕性。
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。
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。QPQ表面處理可以提高刀具的耐熱性能,使其適用于高溫切削加工。
硬度檢測是QPQ滲層的重要指標之一,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,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變成密排六方晶格,因而引起金屬表面硬度的提高,經工研所QPQ處理后,45#的表面硬度可達HV600,不銹鋼材質的表面硬度可達HV1000以上,合金鋼材質可達HV800以上。QPQ表面處理技術可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。新能源QPQ替代發黑
QPQ表面處理可以提高刀具的切削效率,降低加工成本。高耐磨QPQ替代鍍鎳
工研所的QPQ表面復合處理技術,是一種針對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、碳和少量氧擴散到金屬表面從而形成復合層。工研所的QPQ表面復合處理技術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表面復合處理技術處理后的零件表面形成的氮化物層具有良好的化學穩定性和抗腐蝕性,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、腐蝕性環境下依然能夠保持良好的性能,并延長其在惡劣環境中的使用壽命。QPQ 技術在耐磨性、耐腐蝕性和尺寸穩定性方面具有明顯優勢,適用于各種鋼和鐵制部件,同時,QPQ 不會明顯改變零件尺寸,因此非常適合公差要求嚴格的零件。高耐磨QPQ替代鍍鎳