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。經過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩定性。表面硬化QPQ表面強化
45鋼為碳素結構用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板、梢子、導柱等,但須熱處理。45鋼本身的硬度大概在197HV左右,工研所常規QPQ處理后硬度值為650HV,深層QPQ處理后的硬度值可達1000HV,45鋼本身易生銹,常規QPQ處理后的平均生銹時間是85.3h,深層QPQ處理后的生銹時間延長至151.3h。所以45鋼經過工研所QPQ技術處理后,特別是深層QPQ處理后,試樣可以獲得較高的表面硬度和良好的表面滲氮組織,同時試樣具有良好的耐磨性,在較低載荷的試驗條件下,隨著載荷的增加試樣的摩擦系數可以保持一定的穩定性。鹽浴液體氮化QPQ力學性能成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術可以增加刀具的使用壽命,降低維護成本。
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。
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。成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術可以使刀具表面更加光滑,減少摩擦阻力。
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表面處理可以改善刀具的表面光潔度。表面改性QPQ廢水
經過QPQ表面處理的刀具具有更好的耐磨性和耐蝕性。表面硬化QPQ表面強化
經由工研所的QPQ表面復合處理技術處理后的產品形成的氮化層具有優異的硬度和耐磨性,能有效延長零部件的使用壽命,表面形成致密的氮化層,提供了優異的抗腐蝕性能,適用于惡劣環境下的使用。QPQ處理不僅提高了表面硬度,還有助于改善材料的疲勞強度和耐久性、保持尺寸穩定,與其他表面處理方法相比,QPQ處理對零部件尺寸變化的影響較小,有利于保持高精度要求。相對于其他表面處理方法,QPQ處理的成本相對較低,同時提供了更長的使用壽命,節約了維護和更換成本。QPQ處理過程中不涉及有毒化學物質,減少了對環境的影響,符合環保要求。適用于多種金屬材料,如鋼鐵、鋁合金等,可廣泛應用于汽車、機械制造等領域。表面硬化QPQ表面強化