在金屬成型領域,壓鑄模、擠壓模、鍛模以及拉伸模等模具扮演著至關重要的角色。這些模具不僅要求具備很高的強度,以抵抗成型過程中的巨大壓力,還要求具有良好的抗變形能力和抗磨損能力,確保成型件的精度和質量。為了達到這些要求,模具在生產過程中必須經歷嚴格的熱處理,以增強其整體強度。然而,為了進一步延長模具的使用壽命,熱處理之后還需進行QPQ處理。工研所的QPQ處理技術通過特定的化學反應,在模具表面形成一層厚度超過10微米的化合物層。這層化合物層主要由氮化物、碳化物等硬質物質構成,極大地提高了模具表面的耐磨性,減少了因摩擦而產生的磨損。同時,化合物層以下的擴散層通過元素擴散增強了材料的微觀結構,從而提高了模具的疲勞強度。得益于QPQ處理帶來的這些明顯優勢,模具的使用壽命通常可以延長2倍以上。這不僅降低了生產成本,還提高了生產效率和產品質量,為金屬成型行業帶來了明顯的效益。經過QPQ表面處理的刀具具有更好的抗腐蝕性能。防腐QPQ深度
工研所低溫QPQ處理技術在航空航天、新能源等高精尖領域應用廣,該技術在可以提升硬度的同時幾乎不破壞其耐腐蝕性以及極小的變形,對于密封圈、墊圈等變形尺寸要求高的零件,該工藝是較好的選擇。常規QPQ氮化工藝處理溫度通常在500℃以上,這樣會造成一些回火或調質溫度低的碳鋼或合金鋼的心部硬度降低,從而影響其零件的整體性能,如抗拉強度等。奧氏體不銹鋼由于含碳量很低,無法通過相變進行強化,常規的QPQ技術雖然可以大幅度提高其耐磨性能,但由于溫度過高,導致CrN的大量析出,嚴重損害了不銹鋼的耐蝕性能。當采用較低的溫度來處理時,可以在奧氏體不銹鋼表面生成“S”相,在不降低耐蝕性能的同時大幅度提高其耐磨性能。有些高速鋼、模具鋼等零件采用現有QPQ處理后會出現化合物層崩缺的現象,因此不敢長時間進行氮化處理,但當處理溫度降低以后,隨著氮原子的活性降低,化合物形成需要的時間更長,可以進行更長的氮化處理以提高擴散層的深度。凸輪軸QPQ疏松層QPQ表面處理可以減少刀具的摩擦系數。
工研所研發的QPQ技術,其工藝溫度設定巧妙地低于鋼的相變溫度,這意味著在處理過程中,金屬的內部組織結構不會發生改變,從而避免了組織應力的產生。相較于那些會引發組織轉變的常規熱處理工藝,如淬火、高頻感應淬火以及滲碳淬火,QPQ技術所帶來的工件變形要小得多。這一特性使得QPQ技術在處理精密零部件時具有明顯的優勢。在進行QPQ處理時,為了確保處理效果并減小工件的形狀變化,桿軸件或板件必須垂直裝卡,以保證處理的均勻性。預熱階段,應緩慢熱透工件,必要時還可以采用隨爐升溫預熱的方式,以進一步減小熱應力對工件的影響。在氧化工序結束后,為了讓工件能夠更穩定地定型,可將其冷卻到接近室溫后再進行清洗。這一系列精細的操作步驟,都是為了確保QPQ處理后的工件能夠保持原有的形狀精度,滿足高精度零部件的制造要求。
工研所的《QPQ鹽浴復合處理技術及其成套設備》榮獲國家科技進步二等獎、四川省科技進步一等獎,同時是國家重點推廣新項目,編著《QPQ技術的原理與應用》行業專著一部,參與編寫制定QPQ行業標準。團隊通過承接國家、省部級科研項目如《石油管用深層QPQ防腐技術的開發研究》、《深層QPQ鹽浴奧氏體氮碳共滲與氧化工藝的研究與開發》、《超深層QPQ技術的研發》等,先后開發出第二代QPQ處理技術、超深層QPQ處理技術,低溫QPQ處理技術并實現推廣應用。QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能,延長刀具的使用壽命。
汽車曲軸、凸輪軸、氣門、摩托車齒輪、連桿、球頭銷等,它承受復雜的彎曲、扭轉載荷和一定的沖擊載荷,軸頸表面要承受磨損,凸輪部分承受變化的擠壓應力以及在挺桿的摩擦等,因此要求材料表面具有良好的耐磨性與耐蝕性能。原來一般采用鍍硬鉻來增加表面的耐磨性與耐蝕性,但鍍鉻的六價鉻離子嚴重污染環境,因此必須采用環保的工藝方法代替。工研所QPQ技術是一種環保的工藝方法,其耐磨性比鍍硬鉻高2倍,耐蝕性比鍍硬鉻高20倍,因此用工研所QPQ技術代替鍍硬鉻,耐磨性和耐蝕性都會大幅度提高。QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨損性能。防腐QPQ鹽霧
經過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩定性。防腐QPQ深度
成都工具研究所的QPQ表面復合處理技術處理的產品具有高硬度、高抗蝕、高耐磨、微變形、無污染等優良特性,可替代發黑、磷化、鍍鉻、氣體滲氮、離子滲氮、滲碳等常規工藝。經由QPQ處理提高了零部件的表面質量和性能,提高了產品的整體質量和競爭力。QPQ處理作為一種成熟的表面處理技術,具有可靠性高、效果穩定等優點。處理過程相對簡單,易于控制,適用于批量生產和大規模應用。工研所提供QPQ全套服務,從技術支持到設備提供,亦承接外協加工。防腐QPQ深度