金属表面QPQ氮碳共渗

QPQ技术是一种可以同时大幅度提高金属耐磨性和耐蚀性的表面改性技术在国外被认为是冶金学领域内具有巨大意义的新技术，曾经该技术的配方由德国迪高沙公司垄断。20世纪80年代，成都工具研究所经过长期的试验研究自主开发了QPQ技术的盐浴配方，不仅打破了该公司的垄断，而且在环保方面达到国际先进水平，大量替代了国外引进技术，创造了良好的经济效益和社会效益，曾先后荣获国家科技进步二等奖，四川省科技进步一等奖，是“九五”期间国家重点推广的科技项目。成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术在刀具行业内享有很高的声誉。金属表面QPQ氮碳共渗

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。新能源QPQ液体氮化通过QPQ表面处理，刀具的表面可以形成一层致密的氮化物层。

销轴的主要材质是42CrMo，它是履带式起重机的主要连接部件，由于在各工地专场时经常进行敲击拆装，所以在使用过程中通常会承受较大的动载荷作用，易发生磕碰、磨损、锈蚀。在这种条件下，常规的防锈措施根本无法满足要求，因此对该部位的防腐性能提出了较高的要求。QPQ处理工艺是金属表面改性强化技术之一，在进行普通热处理后，表面硬度为240HV，然而在工研所QPQ处理后的表面硬度约750HV，同时，工研所QPQ处理后的总渗层厚度可达200μm，其中扩散层厚度约100μm，其余为化合物层，表面还存在深度约为3.6μm的Fe3O4氧化膜。

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。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。

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。QPQ表面处理可以提高刀具的热稳定性，减少热变形的可能性。QPQ设备

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。金属表面QPQ氮碳共渗

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。金属表面QPQ氮碳共渗