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抗磨損性能。曲軸QPQ表面強化
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。表面改性QPQ硬度QPQ表面處理可以減少刀具的切削力。
齒輪在各類機械設備中的使用過程中,常常面臨著重載荷、高磨損以及高疲勞的嚴苛服役特性。這些特性要求齒輪材料必須具備良好的高韌性、高耐磨性和高疲勞強度,以確保其長期穩定運行。經過工研所QPQ表面符合處理技術的處理后,齒輪樣件的表面會形成一層由氮化物、碳化物及氧化物組成的混合強化層。這一強化層不僅明顯提升了零構件的表面硬度、耐磨性和耐蝕性,而且能夠保留芯部原有的良好韌性。更為可貴的是,經過QPQ處理的工件幾乎不會發生變形,從而確保了齒輪在復雜工況下的高精度和可靠性。
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。現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。成都工具研究所有限公司是一家專注于刀具研發和表面處理的公司。
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。QPQ表面處理可以提高刀具的切削效率,降低加工成本。低溫鹽浴QPQ替代鍍硬鉻
QPQ表面處理可以有效地延長刀具的使用壽命。曲軸QPQ表面強化
工研所研發的QPQ技術,其工藝溫度設定巧妙地低于鋼的相變溫度,這意味著在處理過程中,金屬的內部組織結構不會發生改變,從而避免了組織應力的產生。相較于那些會引發組織轉變的常規熱處理工藝,如淬火、高頻感應淬火以及滲碳淬火,QPQ技術所帶來的工件變形要小得多。這一特性使得QPQ技術在處理精密零部件時具有明顯的優勢。在進行QPQ處理時,為了確保處理效果并減小工件的形狀變化,桿軸件或板件必須垂直裝卡,以保證處理的均勻性。預熱階段,應緩慢熱透工件,必要時還可以采用隨爐升溫預熱的方式,以進一步減小熱應力對工件的影響。在氧化工序結束后,為了讓工件能夠更穩定地定型,可將其冷卻到接近室溫后再進行清洗。這一系列精細的操作步驟,都是為了確保QPQ處理后的工件能夠保持原有的形狀精度,滿足高精度零部件的制造要求。曲軸QPQ表面強化