H13作為應(yīng)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(yīng)用于熱擠壓和壓鑄模具的制造。由于H13模具鋼在服役過(guò)程中表面會(huì)受到一定程度的磨損與腐蝕,所以利用表面技術(shù)來(lái)提高H13模具鋼的性能,延長(zhǎng)使用壽命具有重要的意義。經(jīng)過(guò)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(xiàn)象的原因是經(jīng)過(guò)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(shù)Fe3O4形成于H13模具鋼表面,使其表現(xiàn)出良好的抗磨損性能。QPQ表面處理可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。低溫鹽浴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(jì)80年代,不僅一舉打破國(guó)際壟斷,而且在環(huán)保方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,成為國(guó)內(nèi)擁有QPQ技術(shù)的公司。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(shí),QPQ不會(huì)明顯改變零件尺寸,因此非常適合公差要求嚴(yán)格的零件。低溫鹽浴QPQ替代離子滲氮QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨損性能。
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(guò)加入過(guò)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(guò)記錄滴定過(guò)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(guò)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。
氣體滲氮是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進(jìn)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(shí)間通常為2-3h,隨著時(shí)間延長(zhǎng),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(zhǎng),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(shí)由于工件幾乎不變形,處理后不必進(jìn)行磨加工。特別是原來(lái)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(huì)有很大提高。QPQ表面處理可以提高刀具的切削效率,降低加工成本。
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(guò)程中,金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不會(huì)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(huì)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(lái)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(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)行QPQ處理時(shí),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(shí)還可以采用隨爐升溫預(yù)熱的方式,以進(jìn)一步減小熱應(yīng)力對(duì)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(jìn)行清洗。這一系列精細(xì)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(mǎn)足高精度零部件的制造要求。QPQ表面處理可以顯著提高刀具的切削性能和加工效率。氮化QPQ源頭廠(chǎng)家
QPQ表面處理可以使刀具具有更高的切削精度。低溫鹽浴QPQ替代離子滲氮
QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)是一種針對(duì)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(shè)備簡(jiǎn)單易行而被廣泛應(yīng)用。利用QPQ鹽中的有效組分在合金鋼表面發(fā)生分解、吸附、擴(kuò)散,從而改變合金鋼表面化學(xué)成分及相組成以提高合金鋼表面性能。然而,高溫長(zhǎng)時(shí)間的工藝條件易造成工件變形,組織粗化以及對(duì)不銹鋼耐蝕性的降低。因此,工研所研發(fā)出了可在低溫進(jìn)行表面處理的新一代QPQ表面處理技術(shù),化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。低溫鹽浴QPQ替代離子滲氮