金屬表面QPQ替代高頻淬火

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)在國外被認為是冶金學(xué)領(lǐng)域內(nèi)具有巨大意義的新技術(shù)，曾經(jīng)該技術(shù)的配方由德國迪高沙公司壟斷。20世紀80年代，成都工具研究所經(jīng)過長期的試驗研究自主開發(fā)了QPQ技術(shù)的鹽浴配方，不僅打破了該公司的壟斷，而且在環(huán)保方面達到國際先進水平，大量替代了國外引進技術(shù)，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，曾先后榮獲國家科技進步二等獎，四川省科技進步一等獎，是“九五”期間國家重點推廣的科技項目。QPQ表面處理可以提高刀具的抗腐蝕性能，延長其使用壽命。金屬表面QPQ替代高頻淬火

軟氮化和硬氮化是兩種不同的表面處理技術(shù)，硬氮化工藝又稱為滲氮，應(yīng)用于載荷大、接觸疲勞相對要求高的工件，強調(diào)滲層深度的工件，方法上分為氣體滲氮和離子滲氮，滲氮處理的溫度通常在480~540℃范圍（既要保持工件的心部的調(diào)質(zhì)硬度又要使?jié)B氮層的硬度達到要求值），處理的時間隨著深度的不同而不同，一般為15~70h，甚至更長；軟氮化工藝又稱氮碳共滲或鐵素體氮碳共滲，工研所QPQ是作為典型的軟氮化，在500~580℃下對鋼件表面同時滲入氮、碳原子的化學(xué)表面熱處理工藝，滲氮為主，滲入少量的碳，碳的加入使表面化合物層（白亮層）的形成和性能得到改善，氮碳共滲適合范圍很廣，幾乎適用于所有常用的鋼種和鑄鐵。氮化QPQ淬火成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術(shù)可以使刀具具備更好的切削性能。

工研所低溫QPQ處理技術(shù)在航空航天、新能源等高精尖領(lǐng)域應(yīng)用廣，該技術(shù)在可以提升硬度的同時幾乎不破壞其耐腐蝕性以及極小的變形，對于密封圈、墊圈等變形尺寸要求高的零件，該工藝是較好的選擇。常規(guī)QPQ氮化工藝處理溫度通常在500℃以上，這樣會造成一些回火或調(diào)質(zhì)溫度低的碳鋼或合金鋼的心部硬度降低，從而影響其零件的整體性能，如抗拉強度等。奧氏體不銹鋼由于含碳量很低，無法通過相變進行強化，常規(guī)的QPQ技術(shù)雖然可以大幅度提高其耐磨性能，但由于溫度過高，導(dǎo)致CrN的大量析出，嚴重損害了不銹鋼的耐蝕性能。當采用較低的溫度來處理時，可以在奧氏體不銹鋼表面生成“S”相，在不降低耐蝕性能的同時大幅度提高其耐磨性能。有些高速鋼、模具鋼等零件采用現(xiàn)有QPQ處理后會出現(xiàn)化合物層崩缺的現(xiàn)象，因此不敢長時間進行氮化處理，但當處理溫度降低以后，隨著氮原子的活性降低，化合物形成需要的時間更長，可以進行更長的氮化處理以提高擴散層的深度。

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。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削表面質(zhì)量。

在QPQ的生產(chǎn)過程中，會有一定的廢水、廢氣、廢渣產(chǎn)生，我們需要采取相應(yīng)的措施，使其符合排放標準。工研所QPQ生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要是來自工件從氧化爐出來后清洗工件時所產(chǎn)生的，雖然從氮化爐中帶出的少量氰根在氧化爐中完全被分解，但是氧化鹽呈堿性不能直接排放，需要使用硫酸氫鈉或硫酸等酸性物質(zhì)將其中和直到pH值在8~9才可排放；工研所QPQ生產(chǎn)過程中的廢氣主要來源于調(diào)整鹽的添加和工件氧化時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣和粉塵，QPQ在熔煉基鹽和添加調(diào)整鹽時會產(chǎn)生氨氣，刺激嗅覺，廢氣排放必須采用排氣筒（煙囪）排放，廢氣治理的主要工藝流程主要是：布袋除塵→噴淋式吸收塔吸收氨氣→15mL排氣筒排放；工研所QPQ生產(chǎn)過程中的廢渣主要來源于氮化鹽和氧化鹽，為了保證鹽浴的清潔度，通常將沉渣器放入氮化爐中，待取出冷卻后沉積在沉渣器底部的黑色顆粒是無毒的鐵渣，只有少量白色物為殘留的氮化鹽，殘留的氮化鹽中含有低濃度的氰根，不能隨意丟棄，可放入氧化鹽浴中進行中和處理，氧化鹽的渣主要來源于工件帶入的氮化鹽和氧化鹽反應(yīng)的產(chǎn)物以及工件表面疏松層脫落的鐵離子形成的鐵渣，可以視同熱處理鹽浴爐爐渣一樣處理。通過QPQ表面處理，刀具的表面可以形成一層致密的氮化物層。QPQ生產(chǎn)周期

QPQ表面處理可以增加刀具的表面硬度，提高其抗磨損能力。金屬表面QPQ替代高頻淬火

經(jīng)由工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)處理后的產(chǎn)品形成的氮化層具有優(yōu)異的硬度和耐磨性，能有效延長零部件的使用壽命，表面形成致密的氮化層，提供了優(yōu)異的抗腐蝕性能，適用于惡劣環(huán)境下的使用。QPQ處理不僅提高了表面硬度，還有助于改善材料的疲勞強度和耐久性、保持尺寸穩(wěn)定，與其他表面處理方法相比，QPQ處理對零部件尺寸變化的影響較小，有利于保持高精度要求。相對于其他表面處理方法，QPQ處理的成本相對較低，同時提供了更長的使用壽命，節(jié)約了維護和更換成本。QPQ處理過程中不涉及有毒化學(xué)物質(zhì)，減少了對環(huán)境的影響，符合環(huán)保要求。適用于多種金屬材料，如鋼鐵、鋁合金等，可廣泛應(yīng)用于汽車、機械制造等領(lǐng)域。金屬表面QPQ替代高頻淬火