工研所QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)在汽車、摩托車、紡織機械、輕化工機械、工程機械、農(nóng)業(yè)機械、儀器儀表、機床、齒輪、工具、具等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景。隨著現(xiàn)代機器制造業(yè)的發(fā)展,對金屬材料的性能提出了更高的要求,另一方面由于在環(huán)保方面的嚴格限制,很多老的污染環(huán)境的表面強化和防腐技術(shù)紛紛被淘汰。在這種形勢下,環(huán)保的低溫鹽浴復(fù)合處理技術(shù)——QPQ更符合當下的需求。當年,這種技術(shù)不僅原料無毒,并且做到了全工藝過程環(huán)保,因此獲得德國環(huán)保獎。同時這種新的表面強化改性技術(shù)比普通常規(guī)強化方法可以成數(shù)量級地提高金屬表面的耐磨性和耐蝕性。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。氮化QPQ金屬鹽浴
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。表面改性QPQ深度QPQ表面處理可以提高刀具的抗振性能,減少切削震動。
不銹鋼分為奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼以及鐵素體不銹鋼,適用于室外潮濕環(huán)境,具有很強耐腐蝕性能的304屬于奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼由于含碳量低,是不能通過熱處理來提高硬度的,如果表面要進行硬化處理,可以通過低溫離子滲氮處理(QPQ),304不銹鋼中的鉻和氮元素有較好的親和力,可以在氮化過程中生成彌散分布的氮化物起到硬化作用,成都工具研究所QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)處理后的維氏硬度可達1000HV,同時還能保持不銹鋼的耐腐蝕性能。
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。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削表面質(zhì)量。
產(chǎn)品經(jīng)工研所QPQ處理后,在表面會形成一層氮化層,為保證產(chǎn)品質(zhì)量合格,會對同材質(zhì)同狀態(tài)的樣塊或產(chǎn)品進行滲層深度、致密度以及滲氮層氮化物級別判定的金相檢測,通常有金相法和顯微硬度法來確定擴散層的深度,金相法相較于硬度法簡單便捷,對于鑄鐵件、碳鋼件、合金鋼鐵件等材料使用硒酸腐蝕,對于不銹鋼,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散層深度。QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能。曲軸QPQ奧氏體
QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨損性能。氮化QPQ金屬鹽浴
45鋼為碳素結(jié)構(gòu)用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板、梢子、導(dǎo)柱等,但須熱處理。45鋼本身的硬度大概在197HV左右,工研所常規(guī)QPQ處理后硬度值為650HV,深層QPQ處理后的硬度值可達1000HV,45鋼本身易生銹,常規(guī)QPQ處理后的平均生銹時間是85.3h,深層QPQ處理后的生銹時間延長至151.3h。所以45鋼經(jīng)過工研所QPQ技術(shù)處理后,特別是深層QPQ處理后,試樣可以獲得較高的表面硬度和良好的表面滲氮組織,同時試樣具有良好的耐磨性,在較低載荷的試驗條件下,隨著載荷的增加試樣的摩擦系數(shù)可以保持一定的穩(wěn)定性。氮化QPQ金屬鹽浴