QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母縮寫(xiě),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。可根據(jù)產(chǎn)品的技術(shù)要求(如外光要求、粗糙度要求、鹽霧時(shí)間要求)選擇合適的精細(xì)化處理方式。拋光是指利用機(jī)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(jiàn)的拋光方式有振動(dòng)拋光、桿式拋光、布倫拋光以及羊毛刷手動(dòng)拋光等;噴丸主要通過(guò)去除工件表面的疏松層與氧化膜來(lái)提供工件的機(jī)械性能和防腐性能,經(jīng)過(guò)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(qiáng)于噴丸,在使用過(guò)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(duì)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(guò)研具與工件在一定壓力下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)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表面處理可以提高刀具的耐熱性能,使其適用于高溫切削加工。第二代QPQ回火
工研所QPQ處理以后一般情況下工件表面粗糙度都稍有變化,即變得稍粗糙一些,但這種變化對(duì)絕大多數(shù)機(jī)械零件或機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是比較小的,既不影響使用,也不影響美觀,因此一般零件都把QPQ處理技術(shù)作為結(jié)束的一道工序,即以后不再作任何加工或處理。一般來(lái)說(shuō)零件的原始表面粗糙度值越大,則QPQ處理后表面粗糙度變化越小,反之,零件的原始表面粗糙度值越小,這種影響越大。當(dāng)工件表面粗糙度大到一定值以后,處理后工件表面粗糙度變化越小,當(dāng)零件表面粗糙度值達(dá)到15μm時(shí),則幾乎對(duì)表面粗糙度沒(méi)有影響。機(jī)械QPQ氮碳共滲QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能。
在金屬成型領(lǐng)域,壓鑄模、擠壓模、鍛模以及拉伸模等模具扮演著至關(guān)重要的角色。這些模具不僅要求具備很高的強(qiáng)度,以抵抗成型過(guò)程中的巨大壓力,還要求具有良好的抗變形能力和抗磨損能力,確保成型件的精度和質(zhì)量。為了達(dá)到這些要求,模具在生產(chǎn)過(guò)程中必須經(jīng)歷嚴(yán)格的熱處理,以增強(qiáng)其整體強(qiáng)度。然而,為了進(jìn)一步延長(zhǎng)模具的使用壽命,熱處理之后還需進(jìn)行QPQ處理。工研所的QPQ處理技術(shù)通過(guò)特定的化學(xué)反應(yīng),在模具表面形成一層厚度超過(guò)10微米的化合物層。這層化合物層主要由氮化物、碳化物等硬質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成,極大地提高了模具表面的耐磨性,減少了因摩擦而產(chǎn)生的磨損。同時(shí),化合物層以下的擴(kuò)散層通過(guò)元素?cái)U(kuò)散增強(qiáng)了材料的微觀結(jié)構(gòu),從而提高了模具的疲勞強(qiáng)度。得益于QPQ處理帶來(lái)的這些明顯優(yōu)勢(shì),模具的使用壽命通??梢匝娱L(zhǎng)2倍以上。這不僅降低了生產(chǎn)成本,還提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,為金屬成型行業(yè)帶來(lái)了明顯的效益。
硬度檢測(cè)是QPQ滲層的重要指標(biāo)之一,對(duì)于一定的基體材料,滲層的硬度由化合物層深度和致密度來(lái)確定,只要化合物層達(dá)到一定的深度,并有良好的致密度,則滲層硬度就會(huì)存在合理的范圍內(nèi),化合物層是由于氮和碳元素的不斷滲入鋼的表面形成Fe3N或Fe2~3N,鐵的晶格也由立方晶格轉(zhuǎn)變成密排六方晶格,因而引起金屬表面硬度的提高,經(jīng)工研所QPQ處理后,45#的表面硬度可達(dá)HV600,不銹鋼材質(zhì)的表面硬度可達(dá)HV1000以上,合金鋼材質(zhì)可達(dá)HV800以上。QPQ表面處理可以提高刀具的切削精度,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù),曾榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),以其高耐磨、高耐蝕、微變形的高性能,在金屬表面處理領(lǐng)域獨(dú)樹(shù)一幟。作為金屬表面強(qiáng)化改性技術(shù)的佼佼者,QPQ技術(shù)不僅能在材料表面形成一層堅(jiān)韌的保護(hù)層,實(shí)現(xiàn)熱處理和表面防腐的雙重功效,還能較之常規(guī)方法更為明顯地提升材料的耐磨性和耐蝕性,為金屬制品的性能升級(jí)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)際上已得到廣泛應(yīng)用,眾多企業(yè)如美國(guó)通用電氣、德國(guó)大眾以及日本的本田、豐田等大公司,均已采納QPQ技術(shù)來(lái)強(qiáng)化其產(chǎn)品的表面性能。這一技術(shù)的普及和應(yīng)用,不僅彰顯了其在提升產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命方面的優(yōu)勢(shì),也進(jìn)一步驗(yàn)證了工研所在金屬表面處理領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累和創(chuàng)新能力。QPQ表面處理是一種常用于刀具的熱處理方法。表面硬化QPQ使用壽命
QPQ表面處理可以提高刀具的切削速度,提高生產(chǎn)效率。第二代QPQ回火
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,能夠有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能,并且因工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單易行而被廣泛應(yīng)用。利用QPQ鹽中的有效組分在合金鋼表面發(fā)生分解、吸附、擴(kuò)散,從而改變合金鋼表面化學(xué)成分及相組成以提高合金鋼表面性能。然而,高溫長(zhǎng)時(shí)間的工藝條件易造成工件變形,組織粗化以及對(duì)不銹鋼耐蝕性的降低。因此,工研所研發(fā)出了可在低溫進(jìn)行表面處理的新一代QPQ表面處理技術(shù),化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。第二代QPQ回火