磷化處理時(shí)通過(guò)在金屬表面形成一層磷化物膜來(lái)防止金屬與外界環(huán)境中的氧氣、水和其它化學(xué)物質(zhì)接觸,從而提高金屬的耐腐蝕性能。然而磷化處理過(guò)程可能會(huì)產(chǎn)生一些有害物質(zhì),例如廢水和廢氣中的重金屬離子和硝酸鹽,這對(duì)環(huán)境造成一定的污染。工研所QPQ技術(shù)是一種熱處理表面改性技術(shù),在工藝上是熱處理技術(shù)和防腐技術(shù)的復(fù)合,在滲層組織上是氮化物層和氧化物層的復(fù)合,在滲層性能上是耐磨性和防腐性的復(fù)合。經(jīng)過(guò)硫酸銅溶液腐蝕、露天放置以及鹽霧試驗(yàn)進(jìn)行耐蝕性能的比較,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)工研所QPQ處理的工件耐蝕性更優(yōu),同時(shí)工研所QPQ技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢水、廢渣經(jīng)處理后均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面處理技術(shù),使刀具具有更好的切削穩(wěn)定性。儀器儀表QPQ處理標(biāo)準(zhǔn)
在QPQ的生產(chǎn)過(guò)程中,會(huì)有一定的廢水、廢氣、廢渣產(chǎn)生,我們需要采取相應(yīng)的措施,使其符合排放標(biāo)準(zhǔn)。工研所QPQ生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水主要是來(lái)自工件從氧化爐出來(lái)后清洗工件時(shí)所產(chǎn)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(zhì)將其中和直到pH值在8~9才可排放;工研所QPQ生產(chǎn)過(guò)程中的廢氣主要來(lái)源于調(diào)整鹽的添加和工件氧化時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣和粉塵,QPQ在熔煉基鹽和添加調(diào)整鹽時(shí)會(huì)產(chǎn)生氨氣,刺激嗅覺(jué),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(chǎn)過(guò)程中的廢渣主要來(lái)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(wú)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(jìn)行中和處理,氧化鹽的渣主要來(lái)源于工件帶入的氮化鹽和氧化鹽反應(yīng)的產(chǎn)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。汽車QPQ替代離子滲氮QPQ表面處理可以提高刀具的熱穩(wěn)定性,減少熱變形的可能性。
氣體滲氮是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進(jìn)行低溫氮、碳共滲從而獲得以氮為主的氮碳共滲層。氣體氮化的常用溫度為560-570℃,在該溫度下氮化層硬度值高,氮化時(shí)間通常為2-3h,隨著時(shí)間延長(zhǎng),氮化層深度增加緩慢。相較于QPQ處理工藝,雖然氣體滲氮在耐磨性方面表現(xiàn)良好,但是它的生產(chǎn)周期太長(zhǎng),且必須采用特殊的滲氮鋼,表面生成的Fe2N相脆性較大。工研所QPQ技術(shù)成產(chǎn)周期短,適用鋼種廣,且表面生成韌性較高的Fe2~3N相,同時(shí)由于工件幾乎不變形,處理后不必進(jìn)行磨加工。特別是原來(lái)以抗蝕為目的的氣體滲氮,采用工研所QPQ技術(shù)以后,耐蝕性會(huì)有很大提高。
通常,我們采用中性鹽霧試驗(yàn)來(lái)評(píng)估零件的防腐蝕性能,這一測(cè)試方法能夠模擬零件在潮濕、含鹽環(huán)境中的耐腐蝕表現(xiàn)。在標(biāo)準(zhǔn)鹽霧實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,氯化鈉作為主要的鹽類成分,扮演著至關(guān)重要的角色。氯化鈉是一種強(qiáng)電解質(zhì),具有極強(qiáng)的吸濕性,一旦與水接觸,便會(huì)迅速且完全地電離為氯離子和鈉離子。鹽霧對(duì)金屬材料表面的腐蝕過(guò)程,實(shí)質(zhì)上是氯離子發(fā)揮其強(qiáng)烈的穿透能力所致。由于氯離子的半徑相對(duì)較小,它能夠輕易地穿透金屬表面的氧化層或保護(hù)層,進(jìn)而與內(nèi)部的金屬基體發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。這一反應(yīng)會(huì)逐步侵蝕金屬,導(dǎo)致金屬材料表面的破壞。中性鹽霧試驗(yàn)正是通過(guò)模擬這種環(huán)境,來(lái)檢測(cè)零件在長(zhǎng)時(shí)間暴露于鹽霧中的耐腐蝕性能,從而確保零件在實(shí)際使用中的耐久性和可靠性。QPQ表面處理技術(shù)可以顯著提高刀具的硬度和耐磨性。
45鋼為碳素結(jié)構(gòu)用鋼,硬度不高易切削加工,模具中常用來(lái)做模板、梢子、導(dǎo)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(guī)QPQ處理后硬度值為650HV,深層QPQ處理后的硬度值可達(dá)1000HV,45鋼本身易生銹,常規(guī)QPQ處理后的平均生銹時(shí)間是85.3h,深層QPQ處理后的生銹時(shí)間延長(zhǎng)至151.3h。所以45鋼經(jīng)過(guò)工研所QPQ技術(shù)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(shí)試樣具有良好的耐磨性,在較低載荷的試驗(yàn)條件下,隨著載荷的增加試樣的摩擦系數(shù)可以保持一定的穩(wěn)定性。成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術(shù)可以延長(zhǎng)刀具的使用壽命。汽車QPQ力學(xué)性能
QPQ表面處理可以提高刀具的切削速度,提高生產(chǎn)效率。儀器儀表QPQ處理標(biāo)準(zhǔn)
成都工研所的QPQ技術(shù)是金屬表面處理領(lǐng)域內(nèi)的高新技術(shù)。從專業(yè)技術(shù)上來(lái)講,這種技術(shù)實(shí)際上是低溫鹽浴滲氮加鹽浴氧化或低溫鹽浴氮碳共滲加鹽浴氧化,是一種鹽浴復(fù)合處理技術(shù)。該技術(shù)是在氮化鹽浴和氧化鹽浴兩種鹽浴中處理工件,實(shí)現(xiàn)了滲氮工序和氧化工序的復(fù)合,滲層組織上是氮化物和氧化物的復(fù)合,性能上是耐磨性和抗蝕性的復(fù)合,工藝上是熱處理技術(shù)和防腐技術(shù)的復(fù)合。QPQ技術(shù)處理后的工件,其耐磨性和抗蝕性比常規(guī)處理和表面防腐技術(shù)有明顯提高,同時(shí)工件幾乎不變形,還具有節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。成都工研所的QPQ技術(shù)打破了德國(guó)對(duì)該技術(shù)的國(guó)際壟斷,并先后榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),同時(shí)是國(guó)家重點(diǎn)推廣新項(xiàng)目。該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于汽車、模具等多個(gè)領(lǐng)域,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。儀器儀表QPQ處理標(biāo)準(zhǔn)