成都工研所的QPQ技術(shù)是金屬表面處理領(lǐng)域內(nèi)的高新技術(shù)。從專業(yè)技術(shù)上來講,這種技術(shù)實際上是低溫鹽浴滲氮加鹽浴氧化或低溫鹽浴氮碳共滲加鹽浴氧化,是一種鹽浴復(fù)合處理技術(shù)。該技術(shù)是在氮化鹽浴和氧化鹽浴兩種鹽浴中處理工件,實現(xiàn)了滲氮工序和氧化工序的復(fù)合,滲層組織上是氮化物和氧化物的復(fù)合,性能上是耐磨性和抗蝕性的復(fù)合,工藝上是熱處理技術(shù)和防腐技術(shù)的復(fù)合。QPQ技術(shù)處理后的工件,其耐磨性和抗蝕性比常規(guī)處理和表面防腐技術(shù)有明顯提高,同時工件幾乎不變形,還具有節(jié)能等優(yōu)點。成都工研所的QPQ技術(shù)打破了德國對該技術(shù)的國際壟斷,并先后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。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、模具等多個領(lǐng)域,取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的抗腐蝕性能。環(huán)保QPQ替代離子滲氮
成都工具研究所有限公司的QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)發(fā)展于上世紀80年代,不僅一舉打破國際壟斷,而且在環(huán)保方面達到了國際先進水平,成為國內(nèi)擁有QPQ技術(shù)的公司。QPQ技術(shù)是一種可以同時大幅度提高金屬耐磨性和耐蝕性的表面改性技術(shù),在工藝上是熱處理技術(shù)和防腐技術(shù)的復(fù)合,在滲層組織上是氮化物層和氧化物層的復(fù)合,在滲層性能上是耐磨性和防腐性的復(fù)合。該工藝主要應(yīng)用在黑色金屬的防腐抗蝕,硬度提升,耐磨性提升等性能需求,同時,QPQ不會明顯改變零件尺寸,因此非常適合公差要求嚴格的零件。深層QPQ鹽浴氮化QPQ表面處理可以提高刀具的抗粘附性能。
氣體滲氮是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進行低溫氮、碳共滲從而獲得以氮為主的氮碳共滲層。氣體氮化的常用溫度為560-570℃,在該溫度下氮化層硬度值高,氮化時間通常為2-3h,隨著時間延長,氮化層深度增加緩慢。相較于QPQ處理工藝,雖然氣體滲氮在耐磨性方面表現(xiàn)良好,但是它的生產(chǎn)周期太長,且必須采用特殊的滲氮鋼,表面生成的Fe2N相脆性較大。工研所QPQ技術(shù)成產(chǎn)周期短,適用鋼種廣,且表面生成韌性較高的Fe2~3N相,同時由于工件幾乎不變形,處理后不必進行磨加工。特別是原來以抗蝕為目的的氣體滲氮,采用工研所QPQ技術(shù)以后,耐蝕性會有很大提高。
硬度檢測是QPQ滲層的重要指標之一,對于一定的基體材料,滲層的硬度由化合物層深度和致密度來確定,只要化合物層達到一定的深度,并有良好的致密度,則滲層硬度就會存在合理的范圍內(nèi),化合物層是由于氮和碳元素的不斷滲入鋼的表面形成Fe3N或Fe2~3N,鐵的晶格也由立方晶格轉(zhuǎn)變成密排六方晶格,因而引起金屬表面硬度的提高,經(jīng)工研所QPQ處理后,45#的表面硬度可達HV600,不銹鋼材質(zhì)的表面硬度可達HV1000以上,合金鋼材質(zhì)可達HV800以上。QPQ表面處理可以減少刀具的摩擦系數(shù)。
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(shù)機械零件或機械產(chǎn)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(shù)作為結(jié)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。QPQ表面處理可以使刀具具有更高的切削精度。鋁合金QPQ處理
經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削效果和壽命。環(huán)保QPQ替代離子滲氮
工研所研發(fā)的QPQ技術(shù),其工藝溫度設(shè)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(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不會發(fā)生改變,從而避免了組織應(yīng)力的產(chǎn)生。相較于那些會引發(fā)組織轉(zhuǎn)變的常規(guī)熱處理工藝,如淬火、高頻感應(yīng)淬火以及滲碳淬火,QPQ技術(shù)所帶來的工件變形要小得多。這一特性使得QPQ技術(shù)在處理精密零部件時具有明顯的優(yōu)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(yù)熱階段,應(yīng)緩慢熱透工件,必要時還可以采用隨爐升溫預(yù)熱的方式,以進一步減小熱應(yīng)力對工件的影響。在氧化工序結(jié)束后,為了讓工件能夠更穩(wěn)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。環(huán)保QPQ替代離子滲氮