軟氮化和硬氮化是兩種不同的表面處理技術,硬氮化工藝又稱為滲氮,應用于載荷大、接觸疲勞相對要求高的工件,強調滲層深度的工件,方法上分為氣體滲氮和離子滲氮,滲氮處理的溫度通常在480~540℃范圍(既要保持工件的心部的調質硬度又要使滲氮層的硬度達到要求值),處理的時間隨著深度的不同而不同,一般為15~70h,甚至更長;軟氮化工藝又稱氮碳共滲或鐵素體氮碳共滲,工研所QPQ是作為典型的軟氮化,在500~580℃下對鋼件表面同時滲入氮、碳原子的化學表面熱處理工藝,滲氮為主,滲入少量的碳,碳的加入使表面化合物層(白亮層)的形成和性能得到改善,氮碳共滲適合范圍很廣,幾乎適用于所有常用的鋼種和鑄鐵。QPQ表面處理可以使刀具具有更高的切削效率。氮化鹽浴QPQ鹽浴
鍍鉻工藝是一種傳統的表面改性技術,不僅能有效提高金屬的硬度、防腐性能,還能對損傷的零件進行修補矯正。但是鍍鉻在操作過程中容易產生劇毒六價鉻的酸霧和廢水,不僅對環境有害,而且嚴重危害人體健康。盡管采用三價鉻電鍍液可以取代六價鉻溶液,然而三價鉻電鍍工藝仍然存在鍍層薄、質量差、鍍液成分復雜、穩定性差等缺點。工研所的QPQ表面復合處理技術與鍍鉻相比,QPQ 具有更出色的耐磨性和耐腐蝕性,而且沒有氫脆的風險。與傳統的氮化工藝相比,QPQ 可提供更深的擴散層并提高耐腐蝕性。同樣應用于表面強化的QPQ鹽浴復合處理技術,在金屬表面可形成具有耐磨防腐的滲層,該工藝綠色環保,鹽溶液采用無毒的氰酸鹽作為滲劑,有效地解決了污染問題,實現了工藝過程無毒廢水零排放。如今工研所QPQ技術具有高硬度、高耐磨性、微變形、抗疲勞等優點,已具備了代替鍍鉻技術的成熟條件。不銹鋼QPQ無污染QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能,延長刀具的使用壽命。
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,處理后的產品具有高硬度、高抗蝕、高耐磨、微變形、無污染等優良特性,可替代發黑、磷化、鍍鉻、氣體滲氮、離子滲氮、滲碳等常規工藝。這是一種環保的工藝,因為它不使用有毒化學品,也不產生有害廢物。該工藝還可以優化能效,減少對環境的總體影響。QPQ技術相比傳統的熱處理方法更加節能高效,并且QPQ技術在處理過程中實現了節能減排,對廢氣、廢水、廢渣進行中和處理再排放,使處理過程更加環保。
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。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面處理技術,使刀具具有更好的切削穩定性。
工研所QPQ表面復合處理技術中的“QPQ”是“Quench-Polish-Quench的縮寫。它是在作了鹽浴復合處理以后,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 技術應該說是上述鹽浴復合處理技術的完善和發展?,F在把兩種技術結合起來統稱為 QPQ 技術。這項技術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、高頻感應淬火、離子滲氮、軟氮化等熱處理和表面強化技術,以提高耐磨、耐疲勞性能,特別是用來解決硬化變形技術難題。也用來代替發黑、鍍鉻、鍍硬鉻、鍍鎳等表面防護技術,以便大幅度提高耐蝕性或降低生產成本。QPQ表面處理可以提高刀具的抗粘附性能。高溫QPQ滲層
QPQ表面處理可以提高刀具的抗氧化性能。氮化鹽浴QPQ鹽浴
工研所低溫QPQ處理技術在航空航天、新能源等高精尖領域應用廣,該技術在可以提升硬度的同時幾乎不破壞其耐腐蝕性以及極小的變形,對于密封圈、墊圈等變形尺寸要求高的零件,該工藝是較好的選擇。常規QPQ氮化工藝處理溫度通常在500℃以上,這樣會造成一些回火或調質溫度低的碳鋼或合金鋼的心部硬度降低,從而影響其零件的整體性能,如抗拉強度等。奧氏體不銹鋼由于含碳量很低,無法通過相變進行強化,常規的QPQ技術雖然可以大幅度提高其耐磨性能,但由于溫度過高,導致CrN的大量析出,嚴重損害了不銹鋼的耐蝕性能。當采用較低的溫度來處理時,可以在奧氏體不銹鋼表面生成“S”相,在不降低耐蝕性能的同時大幅度提高其耐磨性能。有些高速鋼、模具鋼等零件采用現有QPQ處理后會出現化合物層崩缺的現象,因此不敢長時間進行氮化處理,但當處理溫度降低以后,隨著氮原子的活性降低,化合物形成需要的時間更長,可以進行更長的氮化處理以提高擴散層的深度。氮化鹽浴QPQ鹽浴