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。通過QPQ表面處理,刀具的表面可以形成一層致密的氮化物層。齒輪QPQ鹽浴
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。機械QPQ替代磷化QPQ表面處理可以增加刀具的表面硬度,提高其抗磨損能力。
相較于原有的QPQ技術,成都工具研究所有限公司研發的新一代的QPQ鹽浴復合處理技術的化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上,并且成都工具研究所配備有多套QPQ設備、全套先進檢驗設備,如金相顯微鏡、維氏硬度計、鹽霧試驗機、SEM掃描電鏡、X射線衍射儀、拋光設備等,可長期承接外協加工業務。產品經過QPQ技術處理后,具有高硬度、高抗蝕、高耐磨、微變形、環保等優良特性,可替代發黑、磷化、鍍鉻、氣體滲氮、離子滲氮、滲碳等常規工藝。
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。QPQ表面處理可以提高刀具的熱穩定性,減少熱變形的可能性。
QPQ表面復合處理技術是一種針對金屬表面的處理工藝,能夠有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能,并且因工藝、設備簡單易行而被廣泛應用。利用QPQ鹽中的有效組分在合金鋼表面發生分解、吸附、擴散,從而改變合金鋼表面化學成分及相組成以提高合金鋼表面性能。然而,高溫長時間的工藝條件易造成工件變形,組織粗化以及對不銹鋼耐蝕性的降低。因此,工研所研發出了可在低溫進行表面處理的新一代QPQ表面處理技術,化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。QPQ表面處理可以改善刀具的表面光潔度,減少切削時的摩擦阻力。氣門QPQ化合物層
成都工具研究所有限公司利用QPQ表面處理技術,使刀具具有更長的使用壽命。齒輪QPQ鹽浴
產品經工研所QPQ處理后,在表面會形成一層氮化層,為保證產品質量合格,會對同材質同狀態的樣塊或產品進行滲層深度、致密度以及滲氮層氮化物級別判定的金相檢測,通常有金相法和顯微硬度法來確定擴散層的深度,金相法相較于硬度法簡單便捷,對于鑄鐵件、碳鋼件、合金鋼鐵件等材料使用硒酸腐蝕,對于不銹鋼,模具鋼等材料使用硝酸酒精腐蝕劑腐蝕。在顯微鏡下觀察,從表面計算到針狀氮化物終了處或與心部有明顯差別處作為總滲層深度,除去化合物深度即為擴散層深度。齒輪QPQ鹽浴