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(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)化處理的一種手段,還有噴丸(拋丸)、噴砂、研磨??筛鶕?jù)產(chǎn)品的技術(shù)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(xì)化處理方式。拋光是指利用機械、化學(xué)或者電化學(xué)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(jīng)過工研所QPQ處理的42CrMo工件進(jìn)行拋丸處理,發(fā)現(xiàn)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(yīng)用于后處理上,對于某些不銹鋼產(chǎn)品,為確保產(chǎn)品外觀,在QPQ處理前也需要進(jìn)行噴砂處理以消除表面殘余應(yīng)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(jìn)行精整加工,主要應(yīng)用于表面粗糙度較高、精密零件采用的工藝,加工精度可達(dá)IT5~01,表面粗糙度可達(dá)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表面處理可以有效地提高刀具的抗腐蝕性能。表面防護(hù)QPQ替代鍍鉻
達(dá)克羅表面處理技術(shù)是一種防腐蝕涂層技術(shù),主要用于金屬制品的表面保護(hù)。它采用化學(xué)鍍的方法,將一層具有防腐蝕性能的無機鍍層均勻地覆蓋在金屬表面。這種鍍層主要由超細(xì)鱗片狀鋅、鋁和鉻等組成,由于片狀鋅、鋁層狀重疊,阻礙了水、氧等腐蝕介質(zhì)與鋼鐵零件的接觸,同時在達(dá)克羅的處理過程中,鉻酸與鋅、鋁粉和基體金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成致密的鈍化膜,這種鈍化膜具有很好的耐腐蝕性能,該工藝對螺栓固件的應(yīng)用較廣。該技術(shù)主要用于防腐蝕保護(hù),而膜層本省的硬度不高,不具備一定強度的耐磨性。而工研所QPQ技術(shù)在提高金屬制品的表面硬度和耐磨性的同時,依靠表面的氧化膜和氮化物層可大幅度提高工件的防腐能力,它更多地用于提高金屬制品的硬度和耐磨性以及防腐性。鋁合金QPQ奧氏體經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的抗腐蝕性能。
TD金屬表面超硬改性技術(shù)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(zhì)中,通過特種熔鹽中的金屬原子和工件中的碳原子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),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(yīng)用范圍廣的就是碳化釩(VC)覆層。VC滲層硬度高達(dá)2600-3600遠(yuǎn)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(yuǎn)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(shù)優(yōu)于TD工藝。
發(fā)黑處理的原理是使金屬表面產(chǎn)生一層黑色的氧化膜,以隔絕空氣達(dá)到防銹的目的,但是根據(jù)零件的不同,有時不會變?yōu)楹谏?,如Q235鋼在550℃高溫下氧化形成的氧化膜呈藍(lán)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(fā)黑處理后的金屬零件表面的防銹油一旦揮發(fā)殆盡,則會變得易于生銹。而經(jīng)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。成都工具研究所有限公司是一家專注于刀具研發(fā)和表面處理的公司。
齒輪在各類機械設(shè)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(yán)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(wěn)定運行。經(jīng)過工研所QPQ表面符合處理技術(shù)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(gòu)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(jīng)過QPQ處理的工件幾乎不會發(fā)生變形,從而確保了齒輪在復(fù)雜工況下的高精度和可靠性。QPQ表面處理可以提高刀具的耐熱性能,使其適用于高溫切削加工。防腐QPQ力學(xué)性能
經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的耐磨性和耐蝕性。表面防護(hù)QPQ替代鍍鉻
在工研所QPQ技術(shù)的日常生產(chǎn)中,QPQ鹽的質(zhì)量對工件表面的化合物層特性,包括深度、硬度以及疏松級別,具有至關(guān)重要的影響。其中,基鹽中的氰酸根濃度是一個關(guān)鍵指標(biāo),其精確控制是QPQ技術(shù)質(zhì)量控制流程中的重要環(huán)節(jié)。為了準(zhǔn)確檢測并調(diào)整基鹽中的氰酸根含量,經(jīng)典的甲醛定氮法被廣泛應(yīng)用。這一方法需要精心配制甲基紅和亞甲基藍(lán)的混合指示劑,以確保在加入酸堿時能夠精確控制反應(yīng)進(jìn)程。隨后,通過加入過量的甲醛,溶液中的氨態(tài)氮會被轉(zhuǎn)化為氫離子。在酚酞指示劑的作用下,利用氫氧化鈉對轉(zhuǎn)化后的氫離子進(jìn)行滴定。通過記錄滴定過程中消耗的氫氧化鈉量,可以精確地推算出基鹽中氰酸根的濃度。這一檢測與調(diào)整過程不僅確保了QPQ處理中鹽的質(zhì)量,也為工件表面形成高質(zhì)量化合物層提供了有力保障,從而進(jìn)一步提升了工件的整體性能和使用壽命。表面防護(hù)QPQ替代鍍鉻