工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù),是一種針對(duì)金屬表面的處理工藝,通過(guò)將零件浸入高溫的軟氮化槽中使氮、碳和少量氧擴(kuò)散到金屬表面從而形成復(fù)合層。工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)通過(guò)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(fù)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(xué)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(zhǎng)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(shì),適用于各種鋼和鐵制部件,同時(shí),QPQ不會(huì)明顯改變零件尺寸,因此非常適合公差要求嚴(yán)格的零件。QPQ表面處理可以提高刀具的抗振性能,減少切削震動(dòng)。低溫QPQ疏松層
TD金屬表面超硬改性技術(shù)俗稱(chēng)滲金屬,是在800-1050℃的處理溫度下將工件置于硼砂熔鹽及其特種介質(zhì)中,通過(guò)特種熔鹽中的金屬原子和工件中的碳原子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),擴(kuò)散在工件表面形成一層幾微米至二十余微米的金屬碳化物層,目前性能高、應(yīng)用范圍廣的就是碳化釩(VC)覆層。VC滲層硬度高達(dá)2600-3600遠(yuǎn)高于QPQ滲層硬度600-1500,所以工研所QPQ的韌性更好。同時(shí)工研所QPQ處理溫度(500-600℃)遠(yuǎn)低于TD工藝(800-1050℃),且工研所QPQ處理時(shí)間短,所以工件變形量工研所QPQ技術(shù)優(yōu)于TD工藝。低溫QPQ疏松層QPQ表面處理可以減少刀具的切削力。
產(chǎn)品經(jīng)工研所QPQ處理后,在表面會(huì)形成一層氮化層,為保證產(chǎn)品質(zhì)量合格,會(huì)對(duì)同材質(zhì)同狀態(tài)的樣塊或產(chǎn)品進(jìn)行滲層深度、致密度以及滲氮層氮化物級(jí)別判定的金相檢測(cè),通常有金相法和顯微硬度法來(lái)確定擴(kuò)散層的深度,金相法相較于硬度法簡(jiǎn)單便捷,對(duì)于鑄鐵件、碳鋼件、合金鋼鐵件等材料使用硒酸腐蝕,對(duì)于不銹鋼,模具鋼等材料使用硝酸酒精腐蝕劑腐蝕。在顯微鏡下觀(guān)察,從表面計(jì)算到針狀氮化物終了處或與心部有明顯差別處作為總滲層深度,除去化合物深度即為擴(kuò)散層深度。
在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中,活塞桿是連接活塞和曲軸的關(guān)鍵部位,它承受著活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的巨大力量,并將這些力量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)汽車(chē)前進(jìn),因此,它要求有較高的耐磨性和良好的耐蝕性。原來(lái)一般采用鍍硬鉻來(lái)增加表面的耐蝕性和耐磨性,但是鍍鉻的六價(jià)鉻離子嚴(yán)重污染環(huán)境,因此采用環(huán)保的工研所QPQ工藝方法,其耐磨性比鍍硬鉻高2倍,耐蝕性比鍍硬鉻高20倍,同時(shí)通過(guò)鹽霧試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)工研所QPQ處理后的活塞桿具有良好的耐蝕性,因此可以用工研所QPQ技術(shù)代替鍍硬鉻。QPQ表面處理可以改善刀具的表面質(zhì)量,提高加工精度。
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(shí)間通常為2-3h,隨著時(shí)間延長(zhǎng),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(zhǎng),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(shí)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(lái)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(huì)有很大提高。QPQ表面處理可以提高刀具的抗沖擊性能。機(jī)床QPQ設(shè)備
QPQ表面處理可以提高刀具的抗粘附性能。低溫QPQ疏松層
相較于原有的QPQ技術(shù),成都工具研究所有限公司研發(fā)的新一代的QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)的化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上,并且成都工具研究所配備有多套QPQ設(shè)備、全套先進(jìn)檢驗(yàn)設(shè)備,如金相顯微鏡、維氏硬度計(jì)、鹽霧試驗(yàn)機(jī)、SEM掃描電鏡、X射線(xiàn)衍射儀、拋光設(shè)備等,可長(zhǎng)期承接外協(xié)加工業(yè)務(wù)。產(chǎn)品經(jīng)過(guò)QPQ技術(shù)處理后,具有高硬度、高抗蝕、高耐磨、微變形、環(huán)保等優(yōu)良特性,可替代發(fā)黑、磷化、鍍鉻、氣體滲氮、離子滲氮、滲碳等常規(guī)工藝。低溫QPQ疏松層