工研所的QPQ技術是通過在高溫(400~650℃)下對工件進行氮化和氧化處理,使金屬表面形成一層高硬度的氮化物層,通常碳鋼材料可形成10-20μm的白亮層,不銹鋼、模具鋼可形成100μm左右的擴散層。該技術在相變溫度以下處理具有微變形的特性,獨有的氧化工序可以分解氮化鹽,使其達到國家排放標準,具有環保環保的特性。工研所的QPQ表面復合處理技術應用行業非常廣,例如在汽車、摩托車、機車、紡織機械、工程機械、石油機械、化工機械、機床、儀器儀表、照相機、齒輪、模具、工具各行各業均有應用。成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術可以延長刀具的使用壽命。深層QPQ磨損量
產品經工研所QPQ處理后,在表面會形成一層氮化層,為保證產品質量合格,會對同材質同狀態的樣塊或產品進行滲層深度、致密度以及滲氮層氮化物級別判定的金相檢測,通常有金相法和顯微硬度法來確定擴散層的深度,金相法相較于硬度法簡單便捷,對于鑄鐵件、碳鋼件、合金鋼鐵件等材料使用硒酸腐蝕,對于不銹鋼,模具鋼等材料使用硝酸酒精腐蝕劑腐蝕。在顯微鏡下觀察,從表面計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散層深度。機械QPQ硫氮碳共滲QPQ表面處理可以減少刀具的摩擦系數。
工研所研發的QPQ技術,其工藝溫度設定巧妙地低于鋼的相變溫度,這意味著在處理過程中,金屬的內部組織結構不會發生改變,從而避免了組織應力的產生。相較于那些會引發組織轉變的常規熱處理工藝,如淬火、高頻感應淬火以及滲碳淬火,QPQ技術所帶來的工件變形要小得多。這一特性使得QPQ技術在處理精密零部件時具有明顯的優勢。在進行QPQ處理時,為了確保處理效果并減小工件的形狀變化,桿軸件或板件必須垂直裝卡,以保證處理的均勻性。預熱階段,應緩慢熱透工件,必要時還可以采用隨爐升溫預熱的方式,以進一步減小熱應力對工件的影響。在氧化工序結束后,為了讓工件能夠更穩定地定型,可將其冷卻到接近室溫后再進行清洗。這一系列精細的操作步驟,都是為了確保QPQ處理后的工件能夠保持原有的形狀精度,滿足高精度零部件的制造要求。
QPQ技術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在國外被認為是冶金學領域內具有巨大意義的新技術,曾經該技術的配方由德國迪高沙公司壟斷。20世紀80年代,成都工具研究所經過長期的試驗研究自主開發了QPQ技術的鹽浴配方,不僅打破了該公司的壟斷,而且在環保方面達到國際先進水平,大量替代了國外引進技術,創造了良好的經濟效益和社會效益,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表面處理可以使刀具具有更高的切削效率。
在QPQ的生產過程中,會有一定的廢水、廢氣、廢渣產生,我們需要采取相應的措施,使其符合排放標準。工研所QPQ生產過程中產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將其中和直到pH值在8~9才可排放;工研所QPQ生產過程中的廢氣主要來源于調整鹽的添加和工件氧化時發生化學反應產生的氨氣和粉塵,QPQ在熔煉基鹽和添加調整鹽時會產生氨氣,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的產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。QPQ表面處理可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。防腐QPQ低溫液態氧氮化
經過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削表面質量。深層QPQ磨損量
工研所QPQ表面復合處理技術在汽車、摩托車、紡織機械、輕化工機械、工程機械、農業機械、儀器儀表、機床、齒輪、工具、具等行業有廣泛的應用前景。隨著現代機器制造業的發展,對金屬材料的性能提出了更高的要求,另一方面由于在環保方面的嚴格限制,很多老的污染環境的表面強化和防腐技術紛紛被淘汰。在這種形勢下,環保的低溫鹽浴復合處理技術——QPQ更符合當下的需求。當年,這種技術不僅原料無毒,并且做到了全工藝過程環保,因此獲得德國環保獎。同時這種新的表面強化改性技術比普通常規強化方法可以成數量級地提高金屬表面的耐磨性和耐蝕性。深層QPQ磨損量