QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母縮寫,釋義為“淬火-拋光-淬火”。拋光是產品進行精細化處理的一種手段,還有噴丸(拋丸)、噴砂、研磨。可根據產品的技術要求(如外光要求、粗糙度要求、鹽霧時間要求)選擇合適的精細化處理方式。拋光是指利用機械、化學或者電化學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拋光、桿式拋光、布倫拋光以及羊毛刷手動拋光等;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械性能和防腐性能,經過工研所QPQ處理的42CrMo工件進行拋丸處理,發現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,噴砂工藝不僅應用于后處理上,對于某些不銹鋼產品,為確保產品外觀,在QPQ處理前也需要進行噴砂處理以消除表面殘余應力;研磨是通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對工件表面進行精整加工,主要應用于表面粗糙度較高、精密零件采用的工藝,加工精度可達IT5~01,表面粗糙度可達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表面處理可以增加刀具的表面硬度,提高其抗磨損能力。模具QPQ替代軟氮化
工研所的QPQ表面復合處理技術的關鍵是環保的鹽浴配方,曾由德國公司壟斷,當時還屬于機械部成都工具研究所的研究員們經過十多年的不懈努力,自主開發了這項新技術,并已在中國大面積推廣,取得了很好的社會效益,使中國在金屬鹽浴表面強化改性技術領域達到了國際先進水平。他們從事的研究工作當年為“九五”國家重點推廣項目,在替代國外引進技術,提高產品的耐磨性和耐蝕性,解決產品變形難題,以及消除環境污染等方面,具有廣泛的應用前景,已經成為中國發展汽車摩托車等產業不可缺少的新技術。摩托車QPQ液體氮化QPQ表面處理可以提高刀具的切削速度,提高生產效率。
氣門的作用是是專門負責向汽車發動機內輸入空氣并派出燃燒后的廢氣,氣門是在高溫狀態下工作的零件,因此氣門除了選用熱強鋼材料外,還要注意氣門的接觸面是一個危險區域,該區域要求耐熱蝕、熱疲勞、耐磨損,因此必須進行表面強化。較早的表面強化技術是采用鍍硬鉻,現在氣門材料常用4Cr9Si2鋼、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N,比較試驗表明,40Cr鋼氣門和5Cr21Mn9Ni4N鋼排氣門經工研所QPQ處理后,其耐磨性比鍍硬鉻高2倍,并成功地解決了六價鉻的公害問題。
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通過QPQ表面處理技術,使刀具具有更好的耐磨性。
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。QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨性和耐蝕性。鋁合金QPQ金相
QPQ表面處理可以提高刀具的抗氧化性能。模具QPQ替代軟氮化
選擇使用工研所的QPQ表面復合處理技術處理后,材料硬度明顯提高,增強零件的耐磨性和抗變形能力。QPQ工藝形成的氮化物層增強了材料的耐腐蝕性,使工件表面更好地抵抗磨損,延長使用壽命。該工藝在處理過程中不會引起工件發生形變,確保了處理后工件尺寸的精確性和穩定性。此外,QPQ處理技術的效率極高,整個處理流程緊湊且高效,極大地縮短了生產周期。同時,該技術還省去了傳統工藝中必需的拋光步驟,不僅降低了生產成本,還避免了拋光過程中可能引入的二次污染或損傷。這些優勢使得QPQ技術在許多行業中得到廣泛應用,包括鏈條行業、汽車制造和模具修復等領域。與其他傳統的表面處理方法相比,QPQ工藝展現出了諸多無可比擬的優勢。模具QPQ替代軟氮化