选择颜色

QPQ处理 概述
1542076707824015.png

 

什么是QPQ复合处理?

QPQ处理是一种新的金属盐浴表面强化改性技 术。它的中文全称为“淬火-抛光-淬火”处理。 上述“淬火”不是我们己知的常规淬火概念,而是指金属在两种不同性质的低温熔融盐浴中作复 合处理。以使多种元素同时渗入金属表面,形成氧 化膜,化合物层,扩散层组成的复合渗层,以使金 属表面得到强化改性,它与传统的气体和真空离子 氮化概念有相同之处,不同之处在于渗入元素多、 工艺方法等差异,同时还可以做到全工艺过程时间 短、无公害等优点。

❖ “QPQ”是英文 “Quench-Polish-Quench”的字
头缩写。原意为淬火-抛光-淬火,从专业技术 角度上讲,这种说法不够确切,但在国际上 己经习惯沿用至今。

❖ QPQ技术实际上是低温盐浴氮碳共渗加盐浴 氧化再加抛光、氧化的全过程。

❖ QPQ技术在国内也被称作QPQ盐浴复合技术。
    工艺上:氮化盐浴和氧化盐浴复合,实现渗氮工序和氧化工序的复合
   +渗层组织上是氮化物和氧化物的复合
   +性能上主要是耐磨性和耐蚀性的复合
   +技术上是热处理技术和耐腐技术的复合



一、气体渗氮法
在氨分解气氛中进行,利用氨分解产生的 氮原子渗入金属表面,产生氮化物硬化层。它 必须利用含有C「、Mo、AI等合金元素的特殊渗 氮钢。处理温度510〜520°C,保温时间70小时 以上。

缺点是必须采用含有特殊合金元素的专用 渗氮钢;处理时间长;表面生成的化合物 (Fe2N)层脆性太大,通常必须磨掉。

优点是硬度髙,渗层深。


二、氰盐渗氮法
其原料为剧毒的氰化钾和氰化钠和化合物,处理 温度为520〜560 °C,处理时间依材料品种、规格不 同,一般为5~30分钟。

新盐配好后必须经过长时间老化才能使用,老 化的目的是使氰盐在熔融状态下吸收空气中的氧, 变成氰酸盐,氰酸盐才是渗氮的有效成分。由于采 用的是自然时效法,氰酸根含量不会太高(质量分 数 < 10%)。

该法使渗氮技术由专用渗氮钢扩大到高速钢, 但该法对其他钢种仍然不太适用,只能做耐蚀渗氮 用,且时效时间太长(数天)。


三、活性氰盐滲氮法
由于氰盐渗氮盐浴时效时间太长,氰酸根含量太低,适 用钢种有限,为此开发了一种向氛化物盐浴中通压缩空气的 新的盐浴渗氮方法,大大缩短了时效过程,升高了盐浴中的 氰酸盐含量(质量分数16 % ~28 % )。

用该法处理后工件表面一般都形成Fe3N (含部分Fe4N)。 这种氮化物不像渗氮钢气体渗氮后形成的Fe2N那样脆,有较 高軔性,因此人们称之为软氮化。

优点:不受钢种的限制,工艺周期短,有很好的耐磨、 耐疲劳性能。
缺点:氰化物为原料,有剧毒,会迫成环境污染。


四、气体氮碳共滲
为了保留活性氰盐渗氮法的优点,克服其剧毒 和公害的缺点,人们采用气体方法来模拟它,而不 釆用剧毒氰盐作原料。原料代表有:尿素固体原料 送入炉子裂解;液体原料甲酰胺、三乙醇胺等滴入 炉子分解;气体原料气氛加氨气直接通入炉子。

气体氮碳共渗虽然不用氰盐作原料,但废气中 仍含剧毒氰化氢(HCN).
除了公害问题以外,我国国内气体氮碳共渗大 都存在工艺不稳定,质量不容易控制等问题。


五、无公害盐浴复合处理法
20世纪70年代中期开发的全新的无公害盐浴复 合技术处理技术则彻底解决了公害问题.

新的工艺方法首先利用有机物和无机物原料配 制成由高氰酸根与碳酸盐组成的氮化基盐(TF1)。 同时利用一种叫作Melon的有机物使之与老化的氮 化盐浴中的碳酸根反应,重新生成氰酸根(CNO-), 使盐浴重新恢复活性。 与旧法相比,新法原料中完全不含氰化物,补充盐 的数量和调整盐浴成分时也不用氰化物。 新法虽然原料中不含氰化物,但盐浴反应后氰酸根 分解会产生占盐浴总量质量分数为1 % ~3 %的氰根 (CN-),所以工件从氮化盐浴出来后如直接进行清洗: 则这种清洗水因含有氰化物而不能直接排放。

为此,又开发了一种氧化盐,它专门用来分解工件 从氮化盐浴中带出来的氰根。这种氧化盐浴在德国 被称为AB1,在美国被称作KQ500。 这种完全不用氰化物作原料的氮化盐浴再加上可以 分解氰根的氧化盐浴就构成了无公害的盐浴复合处 理技术。

新的盐浴复合处理方法氮化盐浴中氰酸根含量大大 提高,氰酸根质量分数为32%〜38%。 由于氮势的提高,氮的渗入速度加快,减少生产周 期30% 〜35%。 同时,复合处理方法还在工件表面生成一层氧化层, 这是其他方法所不具备的。 这一层氧化膜大大提高了工件的耐蚀性,耐磨性, 同时也美化了外观。


六、QPQ新技术
美国底特律的科林公司在无公害盐洛复合处 理法基础上开发了 QPQ新技术。

它是在进行盐浴复合处理全部工艺过程以后,再增 加一道抛光工艺,抛光以后再做一次氧化处理。统 称QPQ新技术。

QPQ工艺过程增加抛光和再氧化工序 目的:1)去除氮化物层外面的疏松层 2)使工件表面补充氧的含量


1.png