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QPQ 是 “Quench - Polish - Quench” 的縮寫,意為淬火 - 拋光 - 淬火,是一種鹽浴復(fù)合處理技術(shù)。它將黑色金屬零件放入兩種不同性質(zhì)的鹽浴中,通過多種元素滲入金屬表面形成復(fù)合滲層,從而實現(xiàn)零件表面改性,雖然沒有常規(guī)意義的淬火,卻能達(dá)到表面淬火的效果 。
工藝步驟
氮化:把五金機(jī)械零件置于 520°C - 580°C 的氮化鹽浴中,鹽浴中含有氰化鈉、氯化鈉等成分,零件在其中處理 1 - 3 小時,氮元素會滲透到金屬表面,形成具有高硬度和耐磨性的氮化層。
拋光:從氮化鹽浴取出零件后,通過研磨、噴砂或使用拋光機(jī)等手段進(jìn)行機(jī)械拋光,去除零件表面的氧化物和不平整處,提升表面光潔度,降低摩擦系數(shù)。
氧化:將拋光后的零件放入 300°C - 400°C 的氧化鹽浴中,處理 20 - 40 分鐘,在零件表面生成一層致密的氧化鐵氧化膜,大幅提升耐腐蝕性。
清洗干燥:對處理后的零件進(jìn)行清洗,去除殘留鹽分和雜質(zhì),然后干燥,確保零件表面潔凈,為后續(xù)使用做好準(zhǔn)備。
檢驗:對零件的硬度、耐磨性、耐腐蝕性等性能進(jìn)行檢測,驗證處理效果是否滿足使用要求。
技術(shù)特點(diǎn)
出色的耐磨性:在 570±10℃的工作溫度下,金屬與鹽浴液體發(fā)生反應(yīng),在金屬表面形成由 ε 氮化鐵組成的致密化合物層,有效提高表面硬度和致密性,從而提升耐磨性能。例如 40Cr 材料的工件,QPQ 工藝的耐磨性是鍍硬鉻的 2.1 倍 。
優(yōu)異的耐腐蝕性:以 45# 鋼為例,經(jīng)過 QPQ 處理后的耐腐蝕性是 1Cr18Ni9Ti 不銹鋼的 5 倍,是鍍硬鉻的 70 倍,是普通發(fā)黑的 280 倍。其他材料經(jīng) QPQ 工藝處理后,中性鹽霧測試能達(dá)到 100 - 300 小時。
良好的耐疲勞性:處理后的金屬表面引入和產(chǎn)生很高的殘余壓應(yīng)力,可提高抗疲勞強(qiáng)度 100% 左右,減緩表面缺陷產(chǎn)生。
極小的變形:由于工藝溫度在鋼的相變點(diǎn)以下,不會發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,并且氮化后在 350 - 400℃保溫 15 - 20min,減少了冷卻熱應(yīng)力,處理后工件幾乎不變形,有效解決常規(guī)熱處理方法難以解決的硬化變形難題。
低碳環(huán)保:QPQ 處理工藝過程無公害、無污染、不含重金屬,可代替電鍍等污染較重的工藝,發(fā)明該工藝的德國迪高沙公司因此獲得德國環(huán)保大獎。
可替代多道工序:能代替常規(guī)的淬火(如離子氮化、高頻淬火等)、回火、發(fā)黑、鍍鉻等多道工序,縮短生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本。大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明,QPQ 處理與滲碳淬火相比可以節(jié)能 50%,比鍍硬鉻節(jié)約成本 30% 。
適用范圍
適用材料:包括各種結(jié)構(gòu)鋼(如鈍鐵、Q235、20、20Cr 等 )、工具鋼(如 T7 - T12、5CrMnMo 等)、不銹鋼(如 0Crl3 - 4Crl3、201、304 等)、鑄鐵(如灰口鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵等)以及各種鐵基粉末冶金件。
應(yīng)用行業(yè):在汽車、摩托車、機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)、紡織機(jī)械、工程機(jī)械、輕工機(jī)械、泵閥設(shè)備、液壓機(jī)械、印刷包裝機(jī)械、化工機(jī)械、電動工具、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、工具和模具、高低壓電器開關(guān)等行業(yè)中,對要求耐磨、耐蝕、耐疲勞、抗咬合等的零件,都可采用 QPQ 處理。
典型應(yīng)用零件:像發(fā)動機(jī)氣門、曲軸、缸套、齒輪、凸輪、軸承、主軸、滑塊、轉(zhuǎn)向臂、汽車雨刮器球頭轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)軌、液壓缸、萬向節(jié)、連接銷、各種模具、活塞、螺紋螺絲、螺栓螺母、泵體、高速鋼鉆頭、槍管、各種刀具、法蘭、鍵銷、墊片、殼體等等。