工研所QPQ表面复合处理技术中的“QPQ”是“Quench-Polish-Quench的缩写。它是在作了盐浴复合处理以后,为了改善工件表面的粗糙度,可以对工件表面进行一次抛光,然后再在盐浴中作一次氧化。这对精密零件和表面粗糙度要求较好的工件来说是非常必要的。因此QPQ技术应该说是上述盐浴复合处理技术的完善和发展。现在把两种技术结合起来统称为QPQ技术。这项技术主要用于要求高耐磨、高耐蚀、耐疲劳、微变形的各种钢、铸铁及铁基粉末冶金件。它常常用来代替渗碳淬火、高频感应淬火、离子渗氮、软氮化等热处理和表面强化技术,以提高耐磨、耐疲劳性能,特别是用来解决硬化变形技术难题。也用来代替发黑、镀铬、镀硬铬、镀镍等表面防护技术,以便大幅度提高耐蚀性或降低生产成本。QPQ表面处理可以有效地提高刀具的抗腐蚀性能。刀具QPQ替代电镀
达克罗表面处理技术是一种防腐蚀涂层技术,主要用于金属制品的表面保护。它采用化学镀的方法,将一层具有防腐蚀性能的无机镀层均匀地覆盖在金属表面。这种镀层主要由超细鳞片状锌、铝和铬等组成,由于片状锌、铝层状重叠,阻碍了水、氧等腐蚀介质与钢铁零件的接触,同时在达克罗的处理过程中,铬酸与锌、铝粉和基体金属发生化学反应,生成致密的钝化膜,这种钝化膜具有很好的耐腐蚀性能,该工艺对螺栓固件的应用较广。该技术主要用于防腐蚀保护,而膜层本省的硬度不高,不具备一定强度的耐磨性。而工研所QPQ技术在提高金属制品的表面硬度和耐磨性的同时,依靠表面的氧化膜和氮化物层可大幅度提高工件的防腐能力,它更多地用于提高金属制品的硬度和耐磨性以及防腐性。不锈钢QPQ金相QPQ表面处理可以提高刀具的切削速度,提高生产效率。
镀铬工艺是一种传统的表面改性技术,不仅能有效提高金属的硬度、防腐性能,还能对损伤的零件进行修补矫正。但是镀铬在操作过程中容易产生剧毒六价铬的酸雾和废水,不仅对环境有害,而且严重危害人体健康。尽管采用三价铬电镀液可以取代六价铬溶液,然而三价铬电镀工艺仍然存在镀层薄、质量差、镀液成分复杂、稳定性差等缺点。工研所的QPQ表面复合处理技术与镀铬相比,QPQ具有更出色的耐磨性和耐腐蚀性,而且没有氢脆的风险。与传统的氮化工艺相比,QPQ可提供更深的扩散层并提高耐腐蚀性。同样应用于表面强化的QPQ盐浴复合处理技术,在金属表面可形成具有耐磨防腐的渗层,该工艺绿色环保,盐溶液采用无毒的氰酸盐作为渗剂,有效地解决了污染问题,实现了工艺过程无毒废水零排放。如今工研所QPQ技术具有高硬度、高耐磨性、微变形、抗疲劳等优点,已具备了代替镀铬技术的成熟条件。
工研所低温QPQ处理技术在航空航天、新能源等高精尖领域应用广,该技术在可以提升硬度的同时几乎不破坏其耐腐蚀性以及极小的变形,对于密封圈、垫圈等变形尺寸要求高的零件,该工艺是较好的选择。常规QPQ氮化工艺处理温度通常在500℃以上,这样会造成一些回火或调质温度低的碳钢或合金钢的心部硬度降低,从而影响其零件的整体性能,如抗拉强度等。奥氏体不锈钢由于含碳量很低,无法通过相变进行强化,常规的QPQ技术虽然可以大幅度提高其耐磨性能,但由于温度过高,导致CrN的大量析出,严重损害了不锈钢的耐蚀性能。当采用较低的温度来处理时,可以在奥氏体不锈钢表面生成“S”相,在不降低耐蚀性能的同时大幅度提高其耐磨性能。有些高速钢、模具钢等零件采用现有QPQ处理后会出现化合物层崩缺的现象,因此不敢长时间进行氮化处理,但当处理温度降低以后,随着氮原子的活性降低,化合物形成需要的时间更长,可以进行更长的氮化处理以提高扩散层的深度。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术,使刀具具有更好的切削质量。
成都工研所的QPQ技术是金属表面处理领域内的高新技术。从专业技术上来讲,这种技术实际上是低温盐浴渗氮加盐浴氧化或低温盐浴氮碳共渗加盐浴氧化,是一种盐浴复合处理技术。该技术是在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件,实现了渗氮工序和氧化工序的复合,渗层组织上是氮化物和氧化物的复合,性能上是耐磨性和抗蚀性的复合,工艺上是热处理技术和防腐技术的复合。QPQ技术处理后的工件,其耐磨性和抗蚀性比常规处理和表面防腐技术有明显提高,同时工件几乎不变形,还具有节能等优点。成都工研所的QPQ技术打破了德国对该技术的国际垄断,并先后荣获国家科技进步二等奖、四川省科技进步一等奖,同时是国家重点推广新项目。该技术已广泛应用于汽车、模具等多个领域,取得了明显的经济效益和社会效益。QPQ表面处理可以减少刀具的摩擦系数。低温盐浴QPQ替代镀硬铬
QPQ表面处理可以提高刀具的抗疲劳性能,延长刀具的使用寿命。刀具QPQ替代电镀
通常,我们采用中性盐雾试验来评估零件的防腐蚀性能,这一测试方法能够模拟零件在潮湿、含盐环境中的耐腐蚀表现。在标准盐雾实验环境中,氯化钠作为主要的盐类成分,扮演着至关重要的角色。氯化钠是一种强电解质,具有极强的吸湿性,一旦与水接触,便会迅速且完全地电离为氯离子和钠离子。盐雾对金属材料表面的腐蚀过程,实质上是氯离子发挥其强烈的穿透能力所致。由于氯离子的半径相对较小,它能够轻易地穿透金属表面的氧化层或保护层,进而与内部的金属基体发生电化学反应。这一反应会逐步侵蚀金属,导致金属材料表面的破坏。中性盐雾试验正是通过模拟这种环境,来检测零件在长时间暴露于盐雾中的耐腐蚀性能,从而确保零件在实际使用中的耐久性和可靠性。刀具QPQ替代电镀