電鍍技術(shù)就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一層其它金屬或合金的過(guò)程,通過(guò)金屬膜來(lái)防止金屬氧化,提高耐蝕性與耐磨性。隨著環(huán)保政策的管控,電鍍工藝存在的重金屬污染在較多地區(qū)受到一定的限制。工研所QPQ熱處理表面改性技術(shù)主要應(yīng)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。通過(guò)在高溫(400-650℃)下對(duì)工件進(jìn)行氮化和氧化處理,使金屬表面形成一層硬度較高的氮化物層,這種氮化物層具有極高的硬度和耐磨性,能夠有效提高金屬制品的表面硬度、耐磨性和耐蝕性。QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能,延長(zhǎng)刀具的使用壽命。氮化鹽浴QPQ替代離子滲氮
QPQ技術(shù)是一種可以同時(shí)大幅度提高金屬耐磨性和耐蝕性的表面改性技術(shù)在國(guó)外被認(rèn)為是冶金學(xué)領(lǐng)域內(nèi)具有巨大意義的新技術(shù),曾經(jīng)該技術(shù)的配方由德國(guó)迪高沙公司壟斷。20世紀(jì)80年代,成都工具研究所經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)研究自主開發(fā)了QPQ技術(shù)的鹽浴配方,不僅打破了該公司的壟斷,而且在環(huán)保方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,大量替代了國(guó)外引進(jìn)技術(shù),創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,曾先后榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),四川省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),是“九五”期間國(guó)家重點(diǎn)推廣的科技項(xiàng)目。金屬表面QPQ擴(kuò)散層QPQ表面處理可以減少刀具的摩擦系數(shù)。
鍍鉻工藝是一種傳統(tǒng)的表面改性技術(shù),不僅能有效提高金屬的硬度、防腐性能,還能對(duì)損傷的零件進(jìn)行修補(bǔ)矯正。但是鍍鉻在操作過(guò)程中容易產(chǎn)生劇毒六價(jià)鉻的酸霧和廢水,不僅對(duì)環(huán)境有害,而且嚴(yán)重危害人體健康。盡管采用三價(jià)鉻電鍍液可以取代六價(jià)鉻溶液,然而三價(jià)鉻電鍍工藝仍然存在鍍層薄、質(zhì)量差、鍍液成分復(fù)雜、穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)。工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)與鍍鉻相比,QPQ具有更出色的耐磨性和耐腐蝕性,而且沒(méi)有氫脆的風(fēng)險(xiǎn)。與傳統(tǒng)的氮化工藝相比,QPQ可提供更深的擴(kuò)散層并提高耐腐蝕性。同樣應(yīng)用于表面強(qiáng)化的QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù),在金屬表面可形成具有耐磨防腐的滲層,該工藝綠色環(huán)保,鹽溶液采用無(wú)毒的氰酸鹽作為滲劑,有效地解決了污染問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了工藝過(guò)程無(wú)毒廢水零排放。如今工研所QPQ技術(shù)具有高硬度、高耐磨性、微變形、抗疲勞等優(yōu)點(diǎn),已具備了代替鍍鉻技術(shù)的成熟條件。
軟氮化和硬氮化是兩種不同的表面處理技術(shù),硬氮化工藝又稱為滲氮,應(yīng)用于載荷大、接觸疲勞相對(duì)要求高的工件,強(qiáng)調(diào)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(diào)質(zhì)硬度又要使?jié)B氮層的硬度達(dá)到要求值),處理的時(shí)間隨著深度的不同而不同,一般為15~70h,甚至更長(zhǎng);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(duì)鋼件表面同時(shí)滲入氮、碳原子的化學(xué)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。QPQ表面處理可以提高刀具的抗腐蝕性能,延長(zhǎng)其使用壽命。
成都工具研究所在原有QPQ技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)了深層QPQ技術(shù),化合物層深度更大,由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。該技術(shù)可明顯提高材料的力學(xué)性能和抗蝕性。與其他表面處理方法相比,工件具有更高的耐疲勞強(qiáng)度,能夠明顯提高工件的耐磨性能。工件表面硬度得到提升,提高了工件的耐用性和使用壽命,且具有更高的耐腐蝕性。QPQ處理能夠保持尺寸穩(wěn)定,與其他表面處理方法相比,QPQ處理對(duì)零部件尺寸變化的影響較小,有利于保持高精度要求。成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術(shù)可以有效地提高刀具的切削精度。航空航天QPQ氧化層
QPQ表面處理可以減少刀具的摩擦系數(shù),提高切削效率。氮化鹽浴QPQ替代離子滲氮
在工研所QPQ技術(shù)的日常生產(chǎn)中,QPQ鹽的質(zhì)量對(duì)工件表面的化合物層特性,包括深度、硬度以及疏松級(jí)別,具有至關(guān)重要的影響。其中,基鹽中的氰酸根濃度是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),其精確控制是QPQ技術(shù)質(zhì)量控制流程中的重要環(huán)節(jié)。為了準(zhǔn)確檢測(cè)并調(diào)整基鹽中的氰酸根含量,經(jīng)典的甲醛定氮法被廣泛應(yīng)用。這一方法需要精心配制甲基紅和亞甲基藍(lán)的混合指示劑,以確保在加入酸堿時(shí)能夠精確控制反應(yīng)進(jìn)程。隨后,通過(guò)加入過(guò)量的甲醛,溶液中的氨態(tài)氮會(huì)被轉(zhuǎn)化為氫離子。在酚酞指示劑的作用下,利用氫氧化鈉對(duì)轉(zhuǎn)化后的氫離子進(jìn)行滴定。通過(guò)記錄滴定過(guò)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(cè)與調(diào)整過(guò)程不僅確保了QPQ處理中鹽的質(zhì)量,也為工件表面形成高質(zhì)量化合物層提供了有力保障,從而進(jìn)一步提升了工件的整體性能和使用壽命。氮化鹽浴QPQ替代離子滲氮