QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母縮寫,釋義為“淬火-拋光-淬火”。拋光是產品進行精細化處理的一種手段,還有噴丸(拋丸)、噴砂、研磨。可根據產品的技術要求(如外光要求、粗糙度要求、鹽霧時間要求)選擇合適的精細化處理方式。拋光是指利用機械、化學或者電化學的方式使工件表面粗糙度降低,以獲得光亮平整的表面,QPQ常見的拋光方式有振動拋光、桿式拋光、布倫拋光以及羊毛刷手動拋光等;噴丸主要通過去除工件表面的疏松層與氧化膜來提供工件的機械性能和防腐性能,經過工研所QPQ處理的42CrMo工件進行拋丸處理,發現工件表面氧化膜去除,化合物層完好,耐蝕性提高;噴砂的破壞力強于噴丸,在使用過程中通常使用80目以上的玻璃砂,噴砂工藝不僅應用于后處理上,對于某些不銹鋼產品,為確保產品外觀,在QPQ處理前也需要進行噴砂處理以消除表面殘余應力;研磨是通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對工件表面進行精整加工,主要應用于表面粗糙度較高、精密零件采用的工藝,加工精度可達IT5~01,表面粗糙度可達Ra0.63~0.01μm,研磨方法一般可分為濕研、干研和半干研,目前使用較多的一般是銅棒研磨。QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨性和耐蝕性。金屬表面QPQ替代發黑
磷化處理時通過在金屬表面形成一層磷化物膜來防止金屬與外界環境中的氧氣、水和其它化學物質接觸,從而提高金屬的耐腐蝕性能。然而磷化處理過程可能會產生一些有害物質,例如廢水和廢氣中的重金屬離子和硝酸鹽,這對環境造成一定的污染。工研所QPQ技術是一種熱處理表面改性技術,在工藝上是熱處理技術和防腐技術的復合,在滲層組織上是氮化物層和氧化物層的復合,在滲層性能上是耐磨性和防腐性的復合。經過硫酸銅溶液腐蝕、露天放置以及鹽霧試驗進行耐蝕性能的比較,發現經過工研所QPQ處理的工件耐蝕性更優,同時工研所QPQ技術在生產過程中產生的廢氣、廢水、廢渣經處理后均滿足國家標準。微變形QPQ金相成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術可以有效地提高刀具的切削精度。
在工研所QPQ技術的日常生產中,QPQ鹽的質量對工件表面的化合物層特性,包括深度、硬度以及疏松級別,具有至關重要的影響。其中,基鹽中的氰酸根濃度是一個關鍵指標,其精確控制是QPQ技術質量控制流程中的重要環節。為了準確檢測并調整基鹽中的氰酸根含量,經典的甲醛定氮法被廣泛應用。這一方法需要精心配制甲基紅和亞甲基藍的混合指示劑,以確保在加入酸堿時能夠精確控制反應進程。隨后,通過加入過量的甲醛,溶液中的氨態氮會被轉化為氫離子。在酚酞指示劑的作用下,利用氫氧化鈉對轉化后的氫離子進行滴定。通過記錄滴定過程中消耗的氫氧化鈉量,可以精確地推算出基鹽中氰酸根的濃度。這一檢測與調整過程不僅確保了QPQ處理中鹽的質量,也為工件表面形成高質量化合物層提供了有力保障,從而進一步提升了工件的整體性能和使用壽命。
成都工具研究所有限公司的QPQ鹽浴復合處理技術發展于上世紀80年代,不僅一舉打破國際壟斷,而且在環保方面達到了國際先進水平,成為國內擁有QPQ技術的公司。QPQ技術是一種可以同時大幅度提高金屬耐磨性和耐蝕性的表面改性技術,在工藝上是熱處理技術和防腐技術的復合,在滲層組織上是氮化物層和氧化物層的復合,在滲層性能上是耐磨性和防腐性的復合。該工藝主要應用在黑色金屬的防腐抗蝕,硬度提升,耐磨性提升等性能需求,同時,QPQ不會明顯改變零件尺寸,因此非常適合公差要求嚴格的零件。QPQ表面處理可以減少刀具的切削力。
產品經工研所QPQ處理后,在表面會形成一層氮化層,為保證產品質量合格,會對同材質同狀態的樣塊或產品進行滲層深度、致密度以及滲氮層氮化物級別判定的金相檢測,通常有金相法和顯微硬度法來確定擴散層的深度,金相法相較于硬度法簡單便捷,對于鑄鐵件、碳鋼件、合金鋼鐵件等材料使用硒酸腐蝕,對于不銹鋼,模具鋼等材料使用硝酸酒精腐蝕劑腐蝕。在顯微鏡下觀察,從表面計算到針狀氮化物終了處或與心部有明顯差別處作為總滲層深度,除去化合物深度即為擴散層深度。QPQ表面處理可以顯著提高刀具的切削性能和加工效率。微變形QPQ金相
QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能。金屬表面QPQ替代發黑
H13作為應用較為廣且具有代表性的熱作模具鋼,在高溫下因擁有較高的熱硬性、沖擊韌性、耐磨性以及切削加工性,所以通常應用于熱擠壓和壓鑄模具的制造。由于H13模具鋼在服役過程中表面會受到一定程度的磨損與腐蝕,所以利用表面技術來提高H13模具鋼的性能,延長使用壽命具有重要的意義。經過工研所QPQ處理后,表面硬度增加,由基體的490HV增加到1100HV,且磨損失重量不到基體的十分之一,造成該現象的原因是經過QPQ工藝處理后,CrN和Fe2~3N等高硬度、高耐磨氮化物以及低摩擦系數Fe3O4形成于H13模具鋼表面,使其表現出良好的抗磨損性能。金屬表面QPQ替代發黑