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。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面處理技術(shù),使刀具具有更長的使用壽命。汽車QPQ替代鍍硬鉻
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。氮化鹽浴QPQ設(shè)備QPQ表面處理可以提高刀具的切削速度,提高生產(chǎn)效率。
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)品進行精細化處理的一種手段,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、鹽霧時間要求)選擇合適的精細化處理方式。拋光是指利用機械、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拋光、桿式拋光、布倫拋光以及羊毛刷手動拋光等;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械性能和防腐性能,經(jīng)過工研所QPQ處理的42CrMo工件進行拋丸處理,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運動對工件表面進行精整加工,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IT5~01,表面粗糙度可達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。
工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)是一種針對金屬表面的處理工藝,處理后的產(chǎn)品具有高硬度、高抗蝕、高耐磨、微變形、無污染等優(yōu)良特性,可替代發(fā)黑、磷化、鍍鉻、氣體滲氮、離子滲氮、滲碳等常規(guī)工藝。這是一種環(huán)保的工藝,因為它不使用有毒化學(xué)品,也不產(chǎn)生有害廢物。該工藝還可以優(yōu)化能效,減少對環(huán)境的總體影響。QPQ技術(shù)相比傳統(tǒng)的熱處理方法更加節(jié)能高效,并且QPQ技術(shù)在處理過程中實現(xiàn)了節(jié)能減排,對廢氣、廢水、廢渣進行中和處理再排放,使處理過程更加環(huán)保。QPQ表面處理可以改善刀具的表面光潔度。
通常,我們采用中性鹽霧試驗來評估零件的防腐蝕性能,這一測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)準鹽霧實驗環(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。氯化鈉是一種強電解質(zhì),具有極強的吸濕性,一旦與水接觸,便會迅速且完全地電離為氯離子和鈉離子。鹽霧對金屬材料表面的腐蝕過程,實質(zhì)上是氯離子發(fā)揮其強烈的穿透能力所致。由于氯離子的半徑相對較小,它能夠輕易地穿透金屬表面的氧化層或保護層,進而與內(nèi)部的金屬基體發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。這一反應(yīng)會逐步侵蝕金屬,導(dǎo)致金屬材料表面的破壞。中性鹽霧試驗正是通過模擬這種環(huán)境,來檢測零件在長時間暴露于鹽霧中的耐腐蝕性能,從而確保零件在實際使用中的耐久性和可靠性。QPQ表面處理可以改善刀具的表面質(zhì)量,提高加工精度。刀具QPQ替代電鍍
經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩(wěn)定性和切削精度。汽車QPQ替代鍍硬鉻
工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù),是一種針對金屬表面的處理工藝,通過將零件浸入高溫的軟氮化槽中使氮、碳和少量氧擴散到金屬表面從而形成復(fù)合層。工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)通過在金屬表面形成一層淬火層和極硬的奧氏體組織(化合物層),使得處理后的零件表面具有出色的耐磨性。工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)處理后的零件表面形成的氮化物層具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕性,能夠有效防止零件表面受到腐蝕,該特性使QPQ處理后的零件在潮濕、腐蝕性環(huán)境下依然能夠保持良好的性能,并延長其在惡劣環(huán)境中的使用壽命。QPQ技術(shù)在耐磨性、耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性方面具有明顯優(yōu)勢,適用于各種鋼和鐵制部件,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。汽車QPQ替代鍍硬鉻