發黑處理的原理是使金屬表面產生一層黑色的氧化膜,以隔絕空氣達到防銹的目的,但是根據零件的不同,有時不會變為黑色,如Q235鋼在550℃高溫下氧化形成的氧化膜呈藍色,在130-150℃高溫下形成的氧化膜呈黑色。該工藝形成的氧化膜層厚度約0.5-1.5μm,且無硬度提升。發黑處理后的金屬零件表面的防銹油一旦揮發殆盡,則會變得易于生銹。而經工研所QPQ處理后的金屬表面形成一層硬度較高的氮化物層,通常碳鋼材料可形成10-20μm的白亮層,這種氮化層具有極高的硬度和耐磨性,能夠有效提高金屬制品的表面硬度、耐磨性和耐蝕性。QPQ表面處理可以提高刀具的抗粘附性能。表面硬化QPQ設備
工研所QPQ處理以后一般情況下工件表面粗糙度都稍有變化,即變得稍粗糙一些,但這種變化對絕大多數機械零件或機械產品來說是比較小的,既不影響使用,也不影響美觀,因此一般零件都把QPQ處理技術作為結束的一道工序,即以后不再作任何加工或處理。一般來說零件的原始表面粗糙度值越大,則QPQ處理后表面粗糙度變化越小,反之,零件的原始表面粗糙度值越小,這種影響越大。當工件表面粗糙度大到一定值以后,處理后工件表面粗糙度變化越小,當零件表面粗糙度值達到15μm時,則幾乎對表面粗糙度沒有影響。不銹鋼QPQ粗糙QPQ表面處理可以改善刀具的表面硬度分布。
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。
工研所的《QPQ鹽浴復合處理技術及其成套設備》榮獲國家科技進步二等獎、四川省科技進步一等獎,同時是國家重點推廣新項目,編著《QPQ技術的原理與應用》行業專著一部,參與編寫制定QPQ行業標準。團隊通過承接國家、省部級科研項目如《石油管用深層QPQ防腐技術的開發研究》、《深層QPQ鹽浴奧氏體氮碳共滲與氧化工藝的研究與開發》、《超深層QPQ技術的研發》等,先后開發出第二代QPQ處理技術、超深層QPQ處理技術,低溫QPQ處理技術并實現推廣應用。經過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削表面質量。
TD金屬表面超硬改性技術俗稱滲金屬,是在800-1050℃的處理溫度下將工件置于硼砂熔鹽及其特種介質中,通過特種熔鹽中的金屬原子和工件中的碳原子產生化學反應,擴散在工件表面形成一層幾微米至二十余微米的金屬碳化物層,目前性能高、應用范圍廣的就是碳化釩(VC)覆層。VC滲層硬度高達2600-3600遠高于QPQ滲層硬度600-1500,所以工研所QPQ的韌性更好。同時工研所QPQ處理溫度(500-600℃)遠低于TD工藝(800-1050℃),且工研所QPQ處理時間短,所以工件變形量工研所QPQ技術優于TD工藝。QPQ表面處理可以有效地提高刀具的抗腐蝕性能。表面硬化QPQ加工
經過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削效果和壽命。表面硬化QPQ設備
銷軸的主要材質是42CrMo,它是履帶式起重機的主要連接部件,由于在各工地專場時經常進行敲擊拆裝,所以在使用過程中通常會承受較大的動載荷作用,易發生磕碰、磨損、銹蝕。在這種條件下,常規的防銹措施根本無法滿足要求,因此對該部位的防腐性能提出了較高的要求。QPQ處理工藝是金屬表面改性強化技術之一,在進行普通熱處理后,表面硬度為240HV,然而在工研所QPQ處理后的表面硬度約750HV,同時,工研所QPQ處理后的總滲層厚度可達200μm,其中擴散層厚度約100μm,其余為化合物層,表面還存在深度約為3.6μm的Fe3O4氧化膜。表面硬化QPQ設備