產(chǎn)品經(jīng)工研所QPQ處理后,在表面會(huì)形成一層氮化層,為保證產(chǎn)品質(zhì)量合格,會(huì)對(duì)同材質(zhì)同狀態(tài)的樣塊或產(chǎn)品進(jìn)行滲層深度、致密度以及滲氮層氮化物級(jí)別判定的金相檢測(cè),通常有金相法和顯微硬度法來(lái)確定擴(kuò)散層的深度,金相法相較于硬度法簡(jiǎn)單便捷,對(duì)于鑄鐵件、碳鋼件、合金鋼鐵件等材料使用硒酸腐蝕,對(duì)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(jì)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(kuò)散層深度。QPQ表面處理可以有效地提高刀具的抗腐蝕性能。不銹鋼QPQ處理技術(shù)
QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母縮寫(xiě),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(shí)間要求)選擇合適的精細(xì)化處理方式。拋光是指利用機(jī)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(jiàn)的拋光方式有振動(dòng)拋光、桿式拋光、布倫拋光以及羊毛刷手動(dòng)拋光等;噴丸主要通過(guò)去除工件表面的疏松層與氧化膜來(lái)提供工件的機(jī)械性能和防腐性能,經(jīng)過(guò)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(qiáng)于噴丸,在使用過(guò)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(duì)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(guò)研具與工件在一定壓力下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)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。機(jī)械QPQ氮化物層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(fù)合處理技術(shù)與傳統(tǒng)的熱處理方法相比,工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)在處理過(guò)程中的零件不會(huì)發(fā)生形變,能夠保持零件原有的形狀和尺寸;QPQ技術(shù)生產(chǎn)效率高,可快速完成對(duì)零件的表面處理,這對(duì)于生產(chǎn)周期短、持續(xù)高效的產(chǎn)線來(lái)說(shuō)非常重要;QPQ技術(shù)處理后的零件具有優(yōu)良的穩(wěn)定性,能夠長(zhǎng)時(shí)間保持良好的性能,這使得QPQ處理后的零件在各種工況下都能夠持續(xù)穩(wěn)定地工作,提高了零件的使用壽命;QPQ技術(shù)適用于各種類型的金屬零件,能夠滿足不同領(lǐng)域的零件處理需求,這使得QPQ技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景;同時(shí),處理后的零件表面光滑度高,不需要額外的拋光工藝,節(jié)省了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率;
工研所低溫QPQ處理技術(shù)在航空航天、新能源等高精尖領(lǐng)域應(yīng)用廣,該技術(shù)在可以提升硬度的同時(shí)幾乎不破壞其耐腐蝕性以及極小的變形,對(duì)于密封圈、墊圈等變形尺寸要求高的零件,該工藝是較好的選擇。常規(guī)QPQ氮化工藝處理溫度通常在500℃以上,這樣會(huì)造成一些回火或調(diào)質(zhì)溫度低的碳鋼或合金鋼的心部硬度降低,從而影響其零件的整體性能,如抗拉強(qiáng)度等。奧氏體不銹鋼由于含碳量很低,無(wú)法通過(guò)相變進(jìn)行強(qiáng)化,常規(guī)的QPQ技術(shù)雖然可以大幅度提高其耐磨性能,但由于溫度過(guò)高,導(dǎo)致CrN的大量析出,嚴(yán)重?fù)p害了不銹鋼的耐蝕性能。當(dāng)采用較低的溫度來(lái)處理時(shí),可以在奧氏體不銹鋼表面生成“S”相,在不降低耐蝕性能的同時(shí)大幅度提高其耐磨性能。有些高速鋼、模具鋼等零件采用現(xiàn)有QPQ處理后會(huì)出現(xiàn)化合物層崩缺的現(xiàn)象,因此不敢長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行氮化處理,但當(dāng)處理溫度降低以后,隨著氮原子的活性降低,化合物形成需要的時(shí)間更長(zhǎng),可以進(jìn)行更長(zhǎng)的氮化處理以提高擴(kuò)散層的深度。QPQ表面處理可以提高刀具的切削速度,提高生產(chǎn)效率。
工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)的關(guān)鍵是環(huán)保的鹽浴配方,曾由德國(guó)公司壟斷,當(dāng)時(shí)還屬于機(jī)械部成都工具研究所的研究員們經(jīng)過(guò)十多年的不懈努力,自主開(kāi)發(fā)了這項(xiàng)新技術(shù),并已在中國(guó)大面積推廣,取得了很好的社會(huì)效益,使中國(guó)在金屬鹽浴表面強(qiáng)化改性技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。他們從事的研究工作當(dāng)年為“九五”國(guó)家重點(diǎn)推廣項(xiàng)目,在替代國(guó)外引進(jìn)技術(shù),提高產(chǎn)品的耐磨性和耐蝕性,解決產(chǎn)品變形難題,以及消除環(huán)境污染等方面,具有廣泛的應(yīng)用前景,已經(jīng)成為中國(guó)發(fā)展汽車摩托車等產(chǎn)業(yè)不可缺少的新技術(shù)。QPQ表面處理可以提高刀具的抗粘附性能。表面處理QPQ淬火
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。不銹鋼QPQ處理技術(shù)
選擇使用工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)處理后,材料硬度明顯提高,增強(qiáng)零件的耐磨性和抗變形能力。QPQ工藝形成的氮化物層增強(qiáng)了材料的耐腐蝕性,使工件表面更好地抵抗磨損,延長(zhǎng)使用壽命。該工藝在處理過(guò)程中不會(huì)引起工件發(fā)生形變,確保了處理后工件尺寸的精確性和穩(wěn)定性。此外,QPQ處理技術(shù)的效率極高,整個(gè)處理流程緊湊且高效,極大地縮短了生產(chǎn)周期。同時(shí),該技術(shù)還省去了傳統(tǒng)工藝中必需的拋光步驟,不僅降低了生產(chǎn)成本,還避免了拋光過(guò)程中可能引入的二次污染或損傷。這些優(yōu)勢(shì)使得QPQ技術(shù)在許多行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,包括鏈條行業(yè)、汽車制造和模具修復(fù)等領(lǐng)域。與其他傳統(tǒng)的表面處理方法相比,QPQ工藝展現(xiàn)出了諸多無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。不銹鋼QPQ處理技術(shù)