表面改性QPQ工艺

QPQ表面复合处理技术是一种针对金属表面的处理工艺，能够有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能，并且因工艺、设备简单易行而被广泛应用。利用QPQ盐中的有效组分在合金钢表面发生分解、吸附、扩散，从而改变合金钢表面化学成分及相组成以提高合金钢表面性能。然而，高温长时间的工艺条件易造成工件变形，组织粗化以及对不锈钢耐蚀性的降低。因此，工研所研发出了可在低温进行表面处理的新一代QPQ表面处理技术，化合物渗层由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术，使刀具具有更长的使用寿命。表面改性QPQ工艺

工研所QPQ表面复合处理技术中的“QPQ”是“Quench-Polish-Quench的缩写。它是在作了盐浴复合处理以后，为了改善工件表面的粗糙度，可以对工件表面进行一次抛光，然后再在盐浴中作一次氧化。这对精密零件和表面粗糙度要求较好的工件来说是非常必要的。因此QPQ技术应该说是上述盐浴复合处理技术的完善和发展。现在把两种技术结合起来统称为QPQ技术。这项技术主要用于要求高耐磨、高耐蚀、耐疲劳、微变形的各种钢、铸铁及铁基粉末冶金件。它常常用来代替渗碳淬火、高频感应淬火、离子渗氮、软氮化等热处理和表面强化技术，以提高耐磨、耐疲劳性能，特别是用来解决硬化变形技术难题。也用来代替发黑、镀铬、镀硬铬、镀镍等表面防护技术，以便大幅度提高耐蚀性或降低生产成本。气门QPQ替代渗碳通过QPQ表面处理，刀具的表面可以形成一层致密的氮化物层。

在QPQ的生产过程中，会有一定的废水、废气、废渣产生，我们需要采取相应的措施，使其符合排放标准。工研所QPQ生产过程中产生的废水主要是来自工件从氧化炉出来后清洗工件时所产生的，虽然从氮化炉中带出的少量氰根在氧化炉中完全被分解，但是氧化盐呈碱性不能直接排放，需要使用硫酸氢钠或硫酸等酸性物质将其中和直到pH值在8~9才可排放；工研所QPQ生产过程中的废气主要来源于调整盐的添加和工件氧化时发生化学反应产生的氨气和粉尘，QPQ在熔炼基盐和添加调整盐时会产生氨气，刺激嗅觉，废气排放必须采用排气筒（烟囱）排放，废气治理的主要工艺流程主要是：布袋除尘→喷淋式吸收塔吸收氨气→15mL排气筒排放；工研所QPQ生产过程中的废渣主要来源于氮化盐和氧化盐，为了保证盐浴的清洁度，通常将沉渣器放入氮化炉中，待取出冷却后沉积在沉渣器底部的黑色颗粒是无毒的铁渣，只有少量白色物为残留的氮化盐，残留的氮化盐中含有低浓度的氰根，不能随意丢弃，可放入氧化盐浴中进行中和处理，氧化盐的渣主要来源于工件带入的氮化盐和氧化盐反应的产物以及工件表面疏松层脱落的铁离子形成的铁渣，可以视同热处理盐浴炉炉渣一样处理。

成都工研所的QPQ技术是金属表面处理领域内的高新技术。从专业技术上来讲，这种技术实际上是低温盐浴渗氮加盐浴氧化或低温盐浴氮碳共渗加盐浴氧化，是一种盐浴复合处理技术。该技术是在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件，实现了渗氮工序和氧化工序的复合，渗层组织上是氮化物和氧化物的复合，性能上是耐磨性和抗蚀性的复合，工艺上是热处理技术和防腐技术的复合。QPQ技术处理后的工件，其耐磨性和抗蚀性比常规处理和表面防腐技术有明显提高，同时工件几乎不变形，还具有节能等优点。成都工研所的QPQ技术打破了德国对该技术的国际垄断，并先后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。该技术已广泛应用于汽车、模具等多个领域，取得了明显的经济效益和社会效益。成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以有效地提高刀具的切削精度。

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表面处理可以提高刀具的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。低温QPQ替代离子渗氮

经过QPQ表面处理的刀具具有更好的热稳定性。表面改性QPQ工艺

工研所的QPQ处理技术，是一种创新的金属盐浴表面强化改性技术。它通过将金属置于两种具有不同性质的低温熔融盐浴中进行复合处理，促使多种有益元素同时渗入金属表面，形成独特的复合渗层。这一渗层由致密的氧化膜、牢固的化合物层以及深入的扩散层共同构成，实现了对金属表面的整体强化改性。尤为值得一提的是，QPQ技术的全工艺过程绿色环保，无任何有害物质排放，完全符合现代工业的绿色生产要求。与传统的单一热处理技术和表面防护技术相比，QPQ技术能够同时、大幅度地提升金属表面的耐磨性和耐蚀性，从而明显延长金属制品的使用寿命，提高其综合性能。这一独特的技术优势，使得QPQ技术在金属表面处理领域展现出了广阔的应用前景。表面改性QPQ工艺