气体渗氮是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗从而获得以氮为主的氮碳共渗层。气体氮化的常用温度为560-570℃,在该温度下氮化层硬度值高,氮化时间通常为2-3h,随着时间延长,氮化层深度增加缓慢。相较于QPQ处理工艺,虽然气体渗氮在耐磨性方面表现良好,但是它的生产周期太长,且必须采用特殊的渗氮钢,表面生成的Fe2N相脆性较大。工研所QPQ技术成产周期短,适用钢种广,且表面生成韧性较高的Fe2~3N相,同时由于工件几乎不变形,处理后不必进行磨加工。特别是原来以抗蚀为目的的气体渗氮,采用工研所QPQ技术以后,耐蚀性会有很大提高。成都工具研究所有限公司是一家专注于刀具研发和表面处理的公司。活塞环QPQ硬度

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。高精度QPQ使用寿命成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以使刀具具备更好的切削性能。

经由工研所的QPQ表面复合处理技术处理后的产品形成的氮化层具有优异的硬度和耐磨性,能有效延长零部件的使用寿命,表面形成致密的氮化层,提供了优异的抗腐蚀性能,适用于恶劣环境下的使用。QPQ处理不仅提高了表面硬度,还有助于改善材料的疲劳强度和耐久性、保持尺寸稳定,与其他表面处理方法相比,QPQ处理对零部件尺寸变化的影响较小,有利于保持高精度要求。相对于其他表面处理方法,QPQ处理的成本相对较低,同时提供了更长的使用寿命,节约了维护和更换成本。QPQ处理过程中不涉及有毒化学物质,减少了对环境的影响,符合环保要求。适用于多种金属材料,如钢铁、铝合金等,可广泛应用于汽车、机械制造等领域。
工研所研发的QPQ技术,其工艺温度设定巧妙地低于钢的相变温度,这意味着在处理过程中,金属的内部组织结构不会发生改变,从而避免了组织应力的产生。相较于那些会引发组织转变的常规热处理工艺,如淬火、高频感应淬火以及渗碳淬火,QPQ技术所带来的工件变形要小得多。这一特性使得QPQ技术在处理精密零部件时具有明显的优势。在进行QPQ处理时,为了确保处理效果并减小工件的形状变化,杆轴件或板件必须垂直装卡,以保证处理的均匀性。预热阶段,应缓慢热透工件,必要时还可以采用随炉升温预热的方式,以进一步减小热应力对工件的影响。在氧化工序结束后,为了让工件能够更稳定地定型,可将其冷却到接近室温后再进行清洗。这一系列精细的操作步骤,都是为了确保QPQ处理后的工件能够保持原有的形状精度,满足高精度零部件的制造要求。QPQ表面处理可以改善刀具的表面光洁度。

选择使用工研所的QPQ表面复合处理技术处理后,材料硬度明显提高,增强零件的耐磨性和抗变形能力。QPQ工艺形成的氮化物层增强了材料的耐腐蚀性,使工件表面更好地抵抗磨损,延长使用寿命。该工艺在处理过程中不会引起工件发生形变,确保了处理后工件尺寸的精确性和稳定性。此外,QPQ处理技术的效率极高,整个处理流程紧凑且高效,极大地缩短了生产周期。同时,该技术还省去了传统工艺中必需的抛光步骤,不仅降低了生产成本,还避免了抛光过程中可能引入的二次污染或损伤。这些优势使得QPQ技术在许多行业中得到广泛应用,包括链条行业、汽车制造和模具修复等领域。与其他传统的表面处理方法相比,QPQ工艺展现出了诸多无可比拟的优势。QPQ表面处理可以提高刀具的抗氧化性能。不锈钢QPQ无污染
QPQ表面处理可以提高刀具的耐热性能,使其适用于高温切削加工。活塞环QPQ硬度
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。活塞环QPQ硬度