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。可根據(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;噴丸主要通過去除工件表面的疏松層與氧化膜來提供工件的機(jī)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(qiáng)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(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。QPQ表面處理可以使刀具具有更高的切削效率。機(jī)床QPQ處理
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)過十多年的不懈努力,自主開發(fā)了這項(xiàng)新技術(shù),并已在中國大面積推廣,取得了很好的社會(huì)效益,使中國在金屬鹽浴表面強(qiáng)化改性技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到了國際先進(jìn)水平。他們從事的研究工作當(dāng)年為“九五”國家重點(diǎn)推廣項(xiàng)目,在替代國外引進(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)成為中國發(fā)展汽車摩托車等產(chǎn)業(yè)不可缺少的新技術(shù)。專業(yè)QPQ氮化物層QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨性和耐蝕性。
QPQ技術(shù)是一種可以同時(shí)大幅度提高金屬耐磨性和耐蝕性的表面改性技術(shù)在國外被認(rèn)為是冶金學(xué)領(lǐng)域內(nèi)具有巨大意義的新技術(shù),曾經(jīng)該技術(shù)的配方由德國迪高沙公司壟斷。20世紀(jì)80年代,成都工具研究所經(jīng)過長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究自主開發(fā)了QPQ技術(shù)的鹽浴配方,不僅打破了該公司的壟斷,而且在環(huán)保方面達(dá)到國際先進(jìn)水平,大量替代了國外引進(jìn)技術(shù),創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,曾先后榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),是“九五”期間國家重點(diǎn)推廣的科技項(xiàng)目。
在工研所QPQ技術(shù)的日常生產(chǎn)中,QPQ鹽的質(zhì)量對(duì)工件表面的化合物層特性,包括深度、硬度以及疏松級(jí)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(gè)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(cè)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(shí)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(huì)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(duì)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(cè)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。QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能。
通常,我們采用中性鹽霧試驗(yàn)來評(píng)估零件的防腐蝕性能,這一測(cè)試方法能夠模擬零件在潮濕、含鹽環(huán)境中的耐腐蝕表現(xiàn)。在標(biāo)準(zhǔn)鹽霧實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,氯化鈉作為主要的鹽類成分,扮演著至關(guān)重要的角色。氯化鈉是一種強(qiáng)電解質(zhì),具有極強(qiáng)的吸濕性,一旦與水接觸,便會(huì)迅速且完全地電離為氯離子和鈉離子。鹽霧對(duì)金屬材料表面的腐蝕過程,實(shí)質(zhì)上是氯離子發(fā)揮其強(qiáng)烈的穿透能力所致。由于氯離子的半徑相對(duì)較小,它能夠輕易地穿透金屬表面的氧化層或保護(hù)層,進(jìn)而與內(nèi)部的金屬基體發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。這一反應(yīng)會(huì)逐步侵蝕金屬,導(dǎo)致金屬材料表面的破壞。中性鹽霧試驗(yàn)正是通過模擬這種環(huán)境,來檢測(cè)零件在長(zhǎng)時(shí)間暴露于鹽霧中的耐腐蝕性能,從而確保零件在實(shí)際使用中的耐久性和可靠性。QPQ表面處理可以提高刀具的抗振性能,減少切削震動(dòng)。鹽浴液體氮化QPQ回火
QPQ表面處理可以提高刀具的切削效率,降低加工成本。機(jī)床QPQ處理
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,無法通過相變進(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。機(jī)床QPQ處理