表面改性QPQ化合物层

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。QPQ表面处理可以提高刀具的切削精度，提高产品质量。表面改性QPQ化合物层

工研所的QPQ表面复合处理技术，曾荣获国家科技进步奖二等奖，以其高耐磨、高耐蚀、微变形的高性能，在金属表面处理领域独树一帜。作为金属表面强化改性技术的佼佼者，QPQ技术不仅能在材料表面形成一层坚韧的保护层，实现热处理和表面防腐的双重功效，还能较之常规方法更为明显地提升材料的耐磨性和耐蚀性，为金属制品的性能升级提供了强有力的技术支持。这项技术在国际上已得到广泛应用，众多企业如美国通用电气、德国大众以及日本的本田、丰田等大公司，均已采纳QPQ技术来强化其产品的表面性能。这一技术的普及和应用，不仅彰显了其在提升产品质量、延长使用寿命方面的优势，也进一步验证了工研所在金属表面处理领域的深厚技术积累和创新能力。铝合金QPQ使用寿命成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术，使刀具具有更好的切削质量。

工研所低温QPQ处理技术在航空航天、新能源等高精尖领域应用广，该技术在可以提升硬度的同时几乎不破坏其耐腐蚀性以及极小的变形，对于密封圈、垫圈等变形尺寸要求高的零件，该工艺是较好的选择。常规QPQ氮化工艺处理温度通常在500℃以上，这样会造成一些回火或调质温度低的碳钢或合金钢的心部硬度降低，从而影响其零件的整体性能，如抗拉强度等。奥氏体不锈钢由于含碳量很低，无法通过相变进行强化，常规的QPQ技术虽然可以大幅度提高其耐磨性能，但由于温度过高，导致CrN的大量析出，严重损害了不锈钢的耐蚀性能。当采用较低的温度来处理时，可以在奥氏体不锈钢表面生成“S”相，在不降低耐蚀性能的同时大幅度提高其耐磨性能。有些高速钢、模具钢等零件采用现有QPQ处理后会出现化合物层崩缺的现象，因此不敢长时间进行氮化处理，但当处理温度降低以后，随着氮原子的活性降低，化合物形成需要的时间更长，可以进行更长的氮化处理以提高扩散层的深度。

工研所QPQ处理以后一般情况下工件表面粗糙度都稍有变化，即变得稍粗糙一些，但这种变化对绝大多数机械零件或机械产品来说是比较小的，既不影响使用，也不影响美观，因此一般零件都把QPQ处理技术作为结束的一道工序，即以后不再作任何加工或处理。一般来说零件的原始表面粗糙度值越大，则QPQ处理后表面粗糙度变化越小，反之，零件的原始表面粗糙度值越小，这种影响越大。当工件表面粗糙度大到一定值以后，处理后工件表面粗糙度变化越小，当零件表面粗糙度值达到15μm时，则几乎对表面粗糙度没有影响。经过QPQ表面处理的刀具具有更好的切削稳定性和切削精度。

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。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术，使刀具具有更好的切削稳定性。气门QPQ奥氏体

QPQ表面处理可以提高刀具的抗冲击性能。表面改性QPQ化合物层

软氮化和硬氮化是两种不同的表面处理技术，硬氮化工艺又称为渗氮，应用于载荷大、接触疲劳相对要求高的工件，强调渗层深度的工件，方法上分为气体渗氮和离子渗氮，渗氮处理的温度通常在480~540℃范围（既要保持工件的心部的调质硬度又要使渗氮层的硬度达到要求值），处理的时间随着深度的不同而不同，一般为15~70h，甚至更长；软氮化工艺又称氮碳共渗或铁素体氮碳共渗，工研所QPQ是作为典型的软氮化，在500~580℃下对钢件表面同时渗入氮、碳原子的化学表面热处理工艺，渗氮为主，渗入少量的碳，碳的加入使表面化合物层（白亮层）的形成和性能得到改善，氮碳共渗适合范围很广，几乎适用于所有常用的钢种和铸铁。表面改性QPQ化合物层