工研所的QPQ表面復合處理技術(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合層。工研所的QPQ表面復合處理技術(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。QPQ表面處理技術(shù)可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。農(nóng)機QPQ替代軟氮化
發(fā)黑處理的原理是使金屬表面產(chǎn)生一層黑色的氧化膜,以隔絕空氣達到防銹的目的,但是根據(jù)零件的不同,有時不會變?yōu)楹谏?,如Q235鋼在550℃高溫下氧化形成的氧化膜呈藍色,在130-150℃高溫下形成的氧化膜呈黑色。該工藝形成的氧化膜層厚度約0.5-1.5μm,且無硬度提升。發(fā)黑處理后的金屬零件表面的防銹油一旦揮發(fā)殆盡,則會變得易于生銹。而經(jīng)工研所QPQ處理后的金屬表面形成一層硬度較高的氮化物層,通常碳鋼材料可形成10-20μm的白亮層,這種氮化層具有極高的硬度和耐磨性,能夠有效提高金屬制品的表面硬度、耐磨性和耐蝕性。農(nóng)機QPQ替代軟氮化成都工具研究所有限公司利用QPQ表面處理技術(shù),使刀具具有更好的切削穩(wěn)定性。
工研所的《QPQ鹽浴復合處理技術(shù)及其成套設(shè)備》榮獲國家科技進步二等獎、四川省科技進步一等獎,同時是國家重點推廣新項目,編著《QPQ技術(shù)的原理與應(yīng)用》行業(yè)專著一部,參與編寫制定QPQ行業(yè)標準。團隊通過承接國家、省部級科研項目如《石油管用深層QPQ防腐技術(shù)的開發(fā)研究》、《深層QPQ鹽浴奧氏體氮碳共滲與氧化工藝的研究與開發(fā)》、《超深層QPQ技術(shù)的研發(fā)》等,先后開發(fā)出第二代QPQ處理技術(shù)、超深層QPQ處理技術(shù),低溫QPQ處理技術(shù)并實現(xiàn)推廣應(yīng)用。
H13作為應(yīng)用較為廣且具有代表性的熱作模具鋼,在高溫下因擁有較高的熱硬性、沖擊韌性、耐磨性以及切削加工性,所以通常應(yīng)用于熱擠壓和壓鑄模具的制造。由于H13模具鋼在服役過程中表面會受到一定程度的磨損與腐蝕,所以利用表面技術(shù)來提高H13模具鋼的性能,延長使用壽命具有重要的意義。經(jīng)過工研所QPQ處理后,表面硬度增加,由基體的490HV增加到1100HV,且磨損失重量不到基體的十分之一,造成該現(xiàn)象的原因是經(jīng)過QPQ工藝處理后,CrN和Fe2~3N等高硬度、高耐磨氮化物以及低摩擦系數(shù)Fe3O4形成于H13模具鋼表面,使其表現(xiàn)出良好的抗磨損性能。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩(wěn)定性。
鍍鉻工藝是一種傳統(tǒng)的表面改性技術(shù),不僅能有效提高金屬的硬度、防腐性能,還能對損傷的零件進行修補矯正。但是鍍鉻在操作過程中容易產(chǎn)生劇毒六價鉻的酸霧和廢水,不僅對環(huán)境有害,而且嚴重危害人體健康。盡管采用三價鉻電鍍液可以取代六價鉻溶液,然而三價鉻電鍍工藝仍然存在鍍層薄、質(zhì)量差、鍍液成分復雜、穩(wěn)定性差等缺點。工研所的QPQ表面復合處理技術(shù)與鍍鉻相比,QPQ具有更出色的耐磨性和耐腐蝕性,而且沒有氫脆的風險。與傳統(tǒng)的氮化工藝相比,QPQ可提供更深的擴散層并提高耐腐蝕性。同樣應(yīng)用于表面強化的QPQ鹽浴復合處理技術(shù),在金屬表面可形成具有耐磨防腐的滲層,該工藝綠色環(huán)保,鹽溶液采用無毒的氰酸鹽作為滲劑,有效地解決了污染問題,實現(xiàn)了工藝過程無毒廢水零排放。如今工研所QPQ技術(shù)具有高硬度、高耐磨性、微變形、抗疲勞等優(yōu)點,已具備了代替鍍鉻技術(shù)的成熟條件。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的耐磨性和耐蝕性。專業(yè)QPQ替代滲碳
QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨性和耐蝕性。農(nóng)機QPQ替代軟氮化
磷化處理時通過在金屬表面形成一層磷化物膜來防止金屬與外界環(huán)境中的氧氣、水和其它化學物質(zhì)接觸,從而提高金屬的耐腐蝕性能。然而磷化處理過程可能會產(chǎn)生一些有害物質(zhì),例如廢水和廢氣中的重金屬離子和硝酸鹽,這對環(huán)境造成一定的污染。工研所QPQ技術(shù)是一種熱處理表面改性技術(shù),在工藝上是熱處理技術(shù)和防腐技術(shù)的復合,在滲層組織上是氮化物層和氧化物層的復合,在滲層性能上是耐磨性和防腐性的復合。經(jīng)過硫酸銅溶液腐蝕、露天放置以及鹽霧試驗進行耐蝕性能的比較,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過工研所QPQ處理的工件耐蝕性更優(yōu),同時工研所QPQ技術(shù)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣經(jīng)處理后均滿足國家標準。農(nóng)機QPQ替代軟氮化