深层QPQ硫氮碳共渗

工研所的QPQ表面复合处理技术，是一种针对金属表面的处理工艺，通过将零件浸入高温的软氮化槽中使氮、碳和少量氧扩散到金属表面从而形成复合层。工研所的QPQ表面复合处理技术通过在金属表面形成一层淬火层和极硬的奥氏体组织（化合物层），使得处理后的零件表面具有出色的耐磨性。工研所的QPQ表面复合处理技术处理后的零件表面形成的氮化物层具有良好的化学稳定性和抗腐蚀性，能够有效防止零件表面受到腐蚀，该特性使QPQ处理后的零件在潮湿、腐蚀性环境下依然能够保持良好的性能，并延长其在恶劣环境中的使用寿命。QPQ技术在耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性方面具有明显优势，适用于各种钢和铁制部件，同时，QPQ不会明显改变零件尺寸，因此非常适合公差要求严格的零件。QPQ表面处理可以提高刀具的热稳定性，减少热变形的可能性。深层QPQ硫氮碳共渗

QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母缩写，释义为“淬火-抛光-淬火”。抛光是产品进行精细化处理的一种手段，还有喷丸（抛丸）、喷砂、研磨。可根据产品的技术要求（如外光要求、粗糙度要求、盐雾时间要求）选择合适的精细化处理方式。抛光是指利用机械、化学或者电化学的方式使工件表面粗糙度降低，以获得光亮平整的表面，QPQ常见的抛光方式有振动抛光、杆式抛光、布伦抛光以及羊毛刷手动抛光等；喷丸主要通过去除工件表面的疏松层与氧化膜来提供工件的机械性能和防腐性能，经过工研所QPQ处理的42CrMo工件进行抛丸处理，发现工件表面氧化膜去除，化合物层完好，耐蚀性提高；喷砂的破坏力强于喷丸，在使用过程中通常使用80目以上的玻璃砂，喷砂工艺不仅应用于后处理上，对于某些不锈钢产品，为确保产品外观，在QPQ处理前也需要进行喷砂处理以消除表面残余应力；研磨是通过研具与工件在一定压力下的相对运动对工件表面进行精整加工，主要应用于表面粗糙度较高、精密零件采用的工艺，加工精度可达IT5~01，表面粗糙度可达Ra0.63~0.01μm，研磨方法一般可分为湿研、干研和半干研，目前使用较多的一般是铜棒研磨。深层QPQ硫氮碳共渗QPQ表面处理可以改善刀具的表面硬度分布。

工研所研发的QPQ技术，其工艺温度设定巧妙地低于钢的相变温度，这意味着在处理过程中，金属的内部组织结构不会发生改变，从而避免了组织应力的产生。相较于那些会引发组织转变的常规热处理工艺，如淬火、高频感应淬火以及渗碳淬火，QPQ技术所带来的工件变形要小得多。这一特性使得QPQ技术在处理精密零部件时具有明显的优势。在进行QPQ处理时，为了确保处理效果并减小工件的形状变化，杆轴件或板件必须垂直装卡，以保证处理的均匀性。预热阶段，应缓慢热透工件，必要时还可以采用随炉升温预热的方式，以进一步减小热应力对工件的影响。在氧化工序结束后，为了让工件能够更稳定地定型，可将其冷却到接近室温后再进行清洗。这一系列精细的操作步骤，都是为了确保QPQ处理后的工件能够保持原有的形状精度，满足高精度零部件的制造要求。

软氮化和硬氮化是两种不同的表面处理技术，硬氮化工艺又称为渗氮，应用于载荷大、接触疲劳相对要求高的工件，强调渗层深度的工件，方法上分为气体渗氮和离子渗氮，渗氮处理的温度通常在480~540℃范围（既要保持工件的心部的调质硬度又要使渗氮层的硬度达到要求值），处理的时间随着深度的不同而不同，一般为15~70h，甚至更长；软氮化工艺又称氮碳共渗或铁素体氮碳共渗，工研所QPQ是作为典型的软氮化，在500~580℃下对钢件表面同时渗入氮、碳原子的化学表面热处理工艺，渗氮为主，渗入少量的碳，碳的加入使表面化合物层（白亮层）的形成和性能得到改善，氮碳共渗适合范围很广，几乎适用于所有常用的钢种和铸铁。经过QPQ表面处理的刀具具有更好的切削效果和寿命。

在QPQ的生产过程中，会有一定的废水、废气、废渣产生，我们需要采取相应的措施，使其符合排放标准。工研所QPQ生产过程中产生的废水主要是来自工件从氧化炉出来后清洗工件时所产生的，虽然从氮化炉中带出的少量氰根在氧化炉中完全被分解，但是氧化盐呈碱性不能直接排放，需要使用硫酸氢钠或硫酸等酸性物质将其中和直到pH值在8~9才可排放；工研所QPQ生产过程中的废气主要来源于调整盐的添加和工件氧化时发生化学反应产生的氨气和粉尘，QPQ在熔炼基盐和添加调整盐时会产生氨气，刺激嗅觉，废气排放必须采用排气筒（烟囱）排放，废气治理的主要工艺流程主要是：布袋除尘→喷淋式吸收塔吸收氨气→15mL排气筒排放；工研所QPQ生产过程中的废渣主要来源于氮化盐和氧化盐，为了保证盐浴的清洁度，通常将沉渣器放入氮化炉中，待取出冷却后沉积在沉渣器底部的黑色颗粒是无毒的铁渣，只有少量白色物为残留的氮化盐，残留的氮化盐中含有低浓度的氰根，不能随意丢弃，可放入氧化盐浴中进行中和处理，氧化盐的渣主要来源于工件带入的氮化盐和氧化盐反应的产物以及工件表面疏松层脱落的铁离子形成的铁渣，可以视同热处理盐浴炉炉渣一样处理。QPQ表面处理可以提高刀具的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。深层QPQ硫氮碳共渗

QPQ表面处理可以提高刀具的耐热性能，使其适用于高温切削加工。深层QPQ硫氮碳共渗

离子渗氮是传统渗氮手段之一，在表面处理行业应用广，离子渗氮后产品外观呈灰色，虽然可以通过在渗氮过程中通入适量的氧气来提高表面的氧含量来提高工件的耐蚀性，但是远达不到工研所QPQ氧化形成的氧化膜抗蚀性效果。离子渗氮温度更低，对于变形要求高、回火温度低，而工研所QPQ氧化处理的外观呈均匀一致的黑色，相较于离子渗氮外观及耐腐性更有优势，将两种渗氮工艺相结合，既可以保证离子渗氮形成的物相结构不发生变化，又可以在表面形成新的氧化膜从而提高工件的耐蚀性，同时也可适用于更多的生产场景，应用在更多的领域。深层QPQ硫氮碳共渗