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。QPQ表面處理技術可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。活塞環QPQ替代高頻淬火
45鋼為碳素結構用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來做模板、梢子、導柱等,但須熱處理。45鋼本身的硬度大概在197HV左右,工研所常規QPQ處理后硬度值為650HV,深層QPQ處理后的硬度值可達1000HV,45鋼本身易生銹,常規QPQ處理后的平均生銹時間是85.3h,深層QPQ處理后的生銹時間延長至151.3h。所以45鋼經過工研所QPQ技術處理后,特別是深層QPQ處理后,試樣可以獲得較高的表面硬度和良好的表面滲氮組織,同時試樣具有良好的耐磨性,在較低載荷的試驗條件下,隨著載荷的增加試樣的摩擦系數可以保持一定的穩定性。活塞環QPQ處理成都工具研究所有限公司利用QPQ表面處理技術,使刀具具有更好的切削穩定性。
在QPQ的生產過程中,會有一定的廢水、廢氣、廢渣產生,我們需要采取相應的措施,使其符合排放標準。工研所QPQ生產過程中產生的廢水主要是來自工件從氧化爐出來后清洗工件時所產生的,雖然從氮化爐中帶出的少量氰根在氧化爐中完全被分解,但是氧化鹽呈堿性不能直接排放,需要使用硫酸氫鈉或硫酸等酸性物質將其中和直到pH值在8~9才可排放;工研所QPQ生產過程中的廢氣主要來源于調整鹽的添加和工件氧化時發生化學反應產生的氨氣和粉塵,QPQ在熔煉基鹽和添加調整鹽時會產生氨氣,刺激嗅覺,廢氣排放必須采用排氣筒(煙囪)排放,廢氣治理的主要工藝流程主要是:布袋除塵→噴淋式吸收塔吸收氨氣→15mL排氣筒排放;工研所QPQ生產過程中的廢渣主要來源于氮化鹽和氧化鹽,為了保證鹽浴的清潔度,通常將沉渣器放入氮化爐中,待取出冷卻后沉積在沉渣器底部的黑色顆粒是無毒的鐵渣,只有少量白色物為殘留的氮化鹽,殘留的氮化鹽中含有低濃度的氰根,不能隨意丟棄,可放入氧化鹽浴中進行中和處理,氧化鹽的渣主要來源于工件帶入的氮化鹽和氧化鹽反應的產物以及工件表面疏松層脫落的鐵離子形成的鐵渣,可以視同熱處理鹽浴爐爐渣一樣處理。
鍍鉻工藝是一種傳統的表面改性技術,不僅能有效提高金屬的硬度、防腐性能,還能對損傷的零件進行修補矯正。但是鍍鉻在操作過程中容易產生劇毒六價鉻的酸霧和廢水,不僅對環境有害,而且嚴重危害人體健康。盡管采用三價鉻電鍍液可以取代六價鉻溶液,然而三價鉻電鍍工藝仍然存在鍍層薄、質量差、鍍液成分復雜、穩定性差等缺點。工研所的QPQ表面復合處理技術與鍍鉻相比,QPQ具有更出色的耐磨性和耐腐蝕性,而且沒有氫脆的風險。與傳統的氮化工藝相比,QPQ可提供更深的擴散層并提高耐腐蝕性。同樣應用于表面強化的QPQ鹽浴復合處理技術,在金屬表面可形成具有耐磨防腐的滲層,該工藝綠色環保,鹽溶液采用無毒的氰酸鹽作為滲劑,有效地解決了污染問題,實現了工藝過程無毒廢水零排放。如今工研所QPQ技術具有高硬度、高耐磨性、微變形、抗疲勞等優點,已具備了代替鍍鉻技術的成熟條件。QPQ表面處理可以提高刀具的切削效率,降低加工成本。
軟氮化和硬氮化是兩種不同的表面處理技術,硬氮化工藝又稱為滲氮,應用于載荷大、接觸疲勞相對要求高的工件,強調滲層深度的工件,方法上分為氣體滲氮和離子滲氮,滲氮處理的溫度通常在480~540℃范圍(既要保持工件的心部的調質硬度又要使滲氮層的硬度達到要求值),處理的時間隨著深度的不同而不同,一般為15~70h,甚至更長;軟氮化工藝又稱氮碳共滲或鐵素體氮碳共滲,工研所QPQ是作為典型的軟氮化,在500~580℃下對鋼件表面同時滲入氮、碳原子的化學表面熱處理工藝,滲氮為主,滲入少量的碳,碳的加入使表面化合物層(白亮層)的形成和性能得到改善,氮碳共滲適合范圍很廣,幾乎適用于所有常用的鋼種和鑄鐵。成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術可以增加刀具的使用壽命,降低維護成本。模具QPQ替代發黑
QPQ表面處理可以增加刀具的抗磨性,減少刀具更換頻率。活塞環QPQ替代高頻淬火
相較于原有的QPQ技術,成都工具研究所有限公司研發的新一代的QPQ鹽浴復合處理技術的化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上,并且成都工具研究所配備有多套QPQ設備、全套先進檢驗設備,如金相顯微鏡、維氏硬度計、鹽霧試驗機、SEM掃描電鏡、X射線衍射儀、拋光設備等,可長期承接外協加工業務。產品經過QPQ技術處理后,具有高硬度、高抗蝕、高耐磨、微變形、環保等優良特性,可替代發黑、磷化、鍍鉻、氣體滲氮、離子滲氮、滲碳等常規工藝。活塞環QPQ替代高頻淬火