新能源QPQ替代气体渗氮

镀铬工艺是一种传统的表面改性技术，不仅能有效提高金属的硬度、防腐性能，还能对损伤的零件进行修补矫正。但是镀铬在操作过程中容易产生剧毒六价铬的酸雾和废水，不仅对环境有害，而且严重危害人体健康。尽管采用三价铬电镀液可以取代六价铬溶液，然而三价铬电镀工艺仍然存在镀层薄、质量差、镀液成分复杂、稳定性差等缺点。工研所的QPQ表面复合处理技术与镀铬相比，QPQ具有更出色的耐磨性和耐腐蚀性，而且没有氢脆的风险。与传统的氮化工艺相比，QPQ可提供更深的扩散层并提高耐腐蚀性。同样应用于表面强化的QPQ盐浴复合处理技术，在金属表面可形成具有耐磨防腐的渗层，该工艺绿色环保，盐溶液采用无毒的氰酸盐作为渗剂，有效地解决了污染问题，实现了工艺过程无毒废水零排放。如今工研所QPQ技术具有高硬度、高耐磨性、微变形、抗疲劳等优点，已具备了代替镀铬技术的成熟条件。QPQ表面处理可以提高刀具的切削效率，降低加工成本。新能源QPQ替代气体渗氮

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。新能源QPQ替代气体渗氮经过QPQ表面处理的刀具具有更好的切削稳定性。

45钢为碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板、梢子、导柱等，但须热处理。45钢本身的硬度大概在197HV左右，工研所常规QPQ处理后硬度值为650HV，深层QPQ处理后的硬度值可达1000HV，45钢本身易生锈，常规QPQ处理后的平均生锈时间是85.3h，深层QPQ处理后的生锈时间延长至151.3h。所以45钢经过工研所QPQ技术处理后，特别是深层QPQ处理后，试样可以获得较高的表面硬度和良好的表面渗氮组织，同时试样具有良好的耐磨性，在较低载荷的试验条件下，随着载荷的增加试样的摩擦系数可以保持一定的稳定性。

海洋油气田的开发开采环境和工况极其恶劣，因此要求井下工具具有很高的强度和高耐磨、优良自润滑性、耐腐蚀和耐冲蚀等综合性能，气相沉积、电镀钨合金、QPQ盐浴复合处理等技术都可以提高表面硬度，但是又有各自的适应特性，气相沉积技术在提高工具耐磨和耐冲击性能具有明显的优势，电镀钨合金技术在提高工件的耐蚀性能上占明显优势，而工研所QPQ盐浴复合处理技术不仅在耐磨和耐冲蚀性具有优势，同时，还适合解决不锈钢螺纹黏扣和金属密封等问题。通过QPQ表面处理，刀具的表面可以形成一层致密的氮化物层。

工研所的《QPQ盐浴复合处理技术及其成套设备》荣获国家科技进步二等奖、四川省科技进步一等奖，同时是国家重点推广新项目，编著《QPQ技术的原理与应用》行业专著一部，参与编写制定QPQ行业标准。团队通过承接国家、省部级科研项目如《石油管用深层QPQ防腐技术的开发研究》、《深层QPQ盐浴奥氏体氮碳共渗与氧化工艺的研究与开发》、《超深层QPQ技术的研发》等，先后开发出第二代QPQ处理技术、超深层QPQ处理技术，低温QPQ处理技术并实现推广应用。QPQ表面处理可以提高刀具的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。新能源QPQ替代气体渗氮

QPQ表面处理可以提高刀具的抗氧化性能。新能源QPQ替代气体渗氮

在金属成型领域，压铸模、挤压模、锻模以及拉伸模等模具扮演着至关重要的角色。这些模具不仅要求具备很高的强度，以抵抗成型过程中的巨大压力，还要求具有良好的抗变形能力和抗磨损能力，确保成型件的精度和质量。为了达到这些要求，模具在生产过程中必须经历严格的热处理，以增强其整体强度。然而，为了进一步延长模具的使用寿命，热处理之后还需进行QPQ处理。工研所的QPQ处理技术通过特定的化学反应，在模具表面形成一层厚度超过10微米的化合物层。这层化合物层主要由氮化物、碳化物等硬质物质构成，极大地提高了模具表面的耐磨性，减少了因摩擦而产生的磨损。同时，化合物层以下的扩散层通过元素扩散增强了材料的微观结构，从而提高了模具的疲劳强度。得益于QPQ处理带来的这些明显优势，模具的使用寿命通常可以延长2倍以上。这不仅降低了生产成本，还提高了生产效率和产品质量，为金属成型行业带来了明显的效益。新能源QPQ替代气体渗氮