机械QPQ低温液态氧氮化

QPQ技术是一种可以同时大幅度提高金属耐磨性和耐蚀性的表面改性技术在国外被认为是冶金学领域内具有巨大意义的新技术，曾经该技术的配方由德国迪高沙公司垄断。20世纪80年代，成都工具研究所经过长期的试验研究自主开发了 QPQ 技术的盐浴配方，不仅打破了该公司的垄断，而且在环保方面达到国际先进水平，大量替代了国外引进技术，创造了良好的经济效益和社会效益，曾先后荣获国家科技进步二等奖，四川省科技进步一等奖，是“九五”期间国家重点推广的科技项目。成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以提高刀具的加工精度。机械QPQ低温液态氧氮化

TD金属表面超硬改性技术俗称渗金属，是在800-1050℃的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳原子产生化学反应，扩散在工件表面形成一层几微米至二十余微米的金属碳化物层，目前性能高、应用范围广的就是碳化钒（VC）覆层。VC渗层硬度高达2600-3600远高于QPQ渗层硬度600-1500，所以工研所QPQ的韧性更好。同时工研所QPQ处理温度（500-600℃）远低于TD工艺（800-1050℃），且工研所QPQ处理时间短，所以工件变形量工研所QPQ技术优于TD工艺。表面防护QPQ无污染QPQ表面处理可以改善刀具的切削表面粗糙度。

产品经工研所QPQ处理后，在表面会形成一层氮化层，为保证产品质量合格，会对同材质同状态的样块或产品进行渗层深度、致密度以及渗氮层氮化物级别判定的金相检测，通常有金相法和显微硬度法来确定扩散层的深度，金相法相较于硬度法简单便捷，对于铸铁件、碳钢件、合金钢铁件等材料使用硒酸腐蚀，对于不锈钢，模具钢等材料使用硝酸酒精腐蚀剂腐蚀。在显微镜下观察，从表面计算到针状氮化物终了处或与心部有明显差别处作为总渗层深度，除去化合物深度即为扩散层深度。

齿轮在各类机械设备中的使用过程中，常常面临着重载荷、高磨损以及高疲劳的严苛服役特性。这些特性要求齿轮材料必须具备良好的高韧性、高耐磨性和高疲劳强度，以确保其长期稳定运行。经过工研所QPQ表面符合处理技术的处理后，齿轮样件的表面会形成一层由氮化物、碳化物及氧化物组成的混合强化层。这一强化层不仅明显提升了零构件的表面硬度、耐磨性和耐蚀性，而且能够保留芯部原有的良好韧性。更为可贵的是，经过QPQ处理的工件几乎不会发生变形，从而确保了齿轮在复杂工况下的高精度和可靠性。经过QPQ表面处理的刀具具有更好的切削效果和寿命。

QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母缩写，释义为“淬火-抛光-淬火”。抛光是产品进行精细化处理的一种手段，还有喷丸（抛丸）、喷砂、研磨。可根据产品的技术要求（如外光要求、粗糙度要求、盐雾时间要求）选择合适的精细化处理方式。抛光是指利用机械、化学或者电化学的方式使工件表面粗糙度降低，以获得光亮平整的表面，QPQ常见的抛光方式有振动抛光、杆式抛光、布伦抛光以及羊毛刷手动抛光等；喷丸主要通过去除工件表面的疏松层与氧化膜来提供工件的机械性能和防腐性能，经过工研所QPQ处理的42CrMo工件进行抛丸处理，发现工件表面氧化膜去除，化合物层完好，耐蚀性提高；喷砂的破坏力强于喷丸，在使用过程中通常使用80目以上的玻璃砂，喷砂工艺不仅应用于后处理上，对于某些不锈钢产品，为确保产品外观，在QPQ处理前也需要进行喷砂处理以消除表面残余应力；研磨是通过研具与工件在一定压力下的相对运动对工件表面进行精整加工，主要应用于表面粗糙度较高、精密零件采用的工艺，加工精度可达IT5~01，表面粗糙度可达Ra0.63~0.01μm，研磨方法一般可分为湿研、干研和半干研，目前使用较多的一般是铜棒研磨。成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以使刀具表面更加光滑，减少摩擦阻力。氮化盐浴QPQ盐浴

经过QPQ表面处理的刀具具有更好的热稳定性。机械QPQ低温液态氧氮化

H13作为应用较为广且具有代表性的热作模具钢，在高温下因拥有较高的热硬性、冲击韧性、耐磨性以及切削加工性，所以通常应用于热挤压和压铸模具的制造。由于H13模具钢在服役过程中表面会受到一定程度的磨损与腐蚀，所以利用表面技术来提高H13模具钢的性能，延长使用寿命具有重要的意义。经过工研所QPQ处理后，表面硬度增加，由基体的490HV增加到1100HV，且磨损失重量不到基体的十分之一，造成该现象的原因是经过QPQ工艺处理后，CrN和Fe2~3N等高硬度、高耐磨氮化物以及低摩擦系数Fe3O4形成于H13模具钢表面，使其表现出良好的抗磨损性能。机械QPQ低温液态氧氮化