低溫QPQ金屬鹽浴

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(jìn)行精細(xì)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(xì)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dá)IT5~01，表面粗糙度可達(dá)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。QPQ表面處理可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。低溫QPQ金屬鹽浴

氣體滲氮是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進(jìn)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(jìn)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。表面硬化QPQ硫氮碳共滲QPQ表面處理可以增加刀具的表面硬度，提高其抗磨損能力。

工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)的關(guān)鍵是環(huán)保的鹽浴配方，曾由德國公司壟斷，當(dāng)時還屬于機械部成都工具研究所的研究員們經(jīng)過十多年的不懈努力，自主開發(fā)了這項新技術(shù)，并已在中國大面積推廣，取得了很好的社會效益，使中國在金屬鹽浴表面強化改性技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到了國際先進(jìn)水平。他們從事的研究工作當(dāng)年為“九五”國家重點推廣項目，在替代國外引進(jìn)技術(shù)，提高產(chǎn)品的耐磨性和耐蝕性，解決產(chǎn)品變形難題，以及消除環(huán)境污染等方面，具有廣泛的應(yīng)用前景，已經(jīng)成為中國發(fā)展汽車摩托車等產(chǎn)業(yè)不可缺少的新技術(shù)。

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(jìn)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(yán)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(fù)雜、穩(wěn)定性差等缺點。工研所的QPQ表面復(fù)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(fēng)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(fù)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。QPQ表面處理可以使刀具具有更高的切削效率。

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(jìn)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(yán)重?fù)p害了不銹鋼的耐蝕性能。當(dāng)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(jìn)行氮化處理，但當(dāng)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(jìn)行更長的氮化處理以提高擴散層的深度。QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨性和耐蝕性。機床QPQ氮化物層

QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨損性能。低溫QPQ金屬鹽浴

氣門的作用是是專門負(fù)責(zé)向汽車發(fā)動機內(nèi)輸入空氣并派出燃燒后的廢氣，氣門是在高溫狀態(tài)下工作的零件，因此氣門除了選用熱強鋼材料外，還要注意氣門的接觸面是一個危險區(qū)域，該區(qū)域要求耐熱蝕、熱疲勞、耐磨損，因此必須進(jìn)行表面強化。較早的表面強化技術(shù)是采用鍍硬鉻，現(xiàn)在氣門材料常用4Cr9Si2鋼、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N，比較試驗表明，40Cr鋼氣門和5Cr21Mn9Ni4N鋼排氣門經(jīng)工研所QPQ處理后，其耐磨性比鍍硬鉻高2倍，并成功地解決了六價鉻的公害問題。低溫QPQ金屬鹽浴