在汽车发动机中,活塞杆是连接活塞和曲轴的关键部位,它承受着活塞往复运动时的巨大力量,并将这些力量转化为旋转动力,驱动汽车前进,因此,它要求有较高的耐磨性和良好的耐蚀性。原来一般采用镀硬铬来增加表面的耐蚀性和耐磨性,但是镀铬的六价铬离子严重污染环境,因此采用环保的工研所QPQ工艺方法,其耐磨性比镀硬铬高2倍,耐蚀性比镀硬铬高20倍,同时通过盐雾试验发现工研所QPQ处理后的活塞杆具有良好的耐蚀性,因此可以用工研所QPQ技术代替镀硬铬。经过QPQ表面处理的刀具具有更好的切削稳定性。金属表面QPQ扩散层
相较于原有的QPQ技术,成都工具研究所有限公司研发的新一代的QPQ盐浴复合处理技术的化合物渗层由原有的15~20μm增加到30~40μm以上,并且成都工具研究所配备有多套QPQ设备、全套先进检验设备,如金相显微镜、维氏硬度计、盐雾试验机、SEM扫描电镜、X射线衍射仪、抛光设备等,可长期承接外协加工业务。产品经过QPQ技术处理后,具有高硬度、高抗蚀、高耐磨、微变形、环保等优良特性,可替代发黑、磷化、镀铬、气体渗氮、离子渗氮、渗碳等常规工艺。低温QPQ替代软氮化成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以使刀具表面更加光滑,减少摩擦阻力。
工研所的QPQ表面复合处理技术的关键是环保的盐浴配方, 曾由德国公司垄断,当时还属于机械部成都工具研究所的研究员们经过十多年的不懈努力,自主开发了这项新技术,并已在中国大面积推广,取得了很好的社会效益,使中国在金属盐浴表面强化改性技术领域达到了国际先进水平。他们从事的研究工作当年为“九五”国家重点推广项目,在替代国外引进技术,提高产品的耐磨性和耐蚀性,解决产品变形难题,以及消除环境污染等方面,具有广泛的应用前景,已经成为中国发展汽车摩托车等产业不可缺少的新技术。
QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母缩写,释义为“淬火-抛光-淬火”。抛光是产品进行精细化处理的一种手段,还有喷丸(抛丸)、喷砂、研磨。可根据产品的技术要求(如外光要求、粗糙度要求、盐雾时间要求)选择合适的精细化处理方式。抛光是指利用机械、化学或者电化学的方式使工件表面粗糙度降低,以获得光亮平整的表面,QPQ常见的抛光方式有振动抛光、杆式抛光、布伦抛光以及羊毛刷手动抛光等;喷丸主要通过去除工件表面的疏松层与氧化膜来提供工件的机械性能和防腐性能,经过工研所QPQ处理的42CrMo工件进行抛丸处理,发现工件表面氧化膜去除,化合物层完好,耐蚀性提高;喷砂的破坏力强于喷丸,在使用过程中通常使用80目以上的玻璃砂,喷砂工艺不仅应用于后处理上,对于某些不锈钢产品,为确保产品外观,在QPQ处理前也需要进行喷砂处理以消除表面残余应力;研磨是通过研具与工件在一定压力下的相对运动对工件表面进行精整加工,主要应用于表面粗糙度较高、精密零件采用的工艺,加工精度可达IT5~01,表面粗糙度可达Ra0.63~0.01μm,研磨方法一般可分为湿研、干研和半干研,目前使用较多的一般是铜棒研磨。成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以增加刀具的使用寿命,降低维护成本。
TD金属表面超硬改性技术俗称渗金属,是在800-1050℃的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中,通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳原子产生化学反应,扩散在工件表面形成一层几微米至二十余微米的金属碳化物层,目前性能高、应用范围广的就是碳化钒(VC)覆层。VC渗层硬度高达2600-3600远高于QPQ渗层硬度600-1500,所以工研所QPQ的韧性更好。同时工研所QPQ处理温度(500-600℃)远低于TD工艺(800-1050℃),且工研所QPQ处理时间短,所以工件变形量工研所QPQ技术优于TD工艺。QPQ表面处理可以提高刀具的抗腐蚀性能,延长其使用寿命。表面硬化QPQ替代镀铬
QPQ表面处理可以减少刀具的摩擦系数。金属表面QPQ扩散层
工研所QPQ表面复合处理技术中的“QPQ”是“Quench-Polish-Quench的缩写。它是在作了盐浴复合处理以后,为了改善工件表面的粗糙度,可以对工件表面进行一次抛光,然后再在盐浴中作一次氧化。这对精密零件和表面粗糙度要求较好的工件来说是非常必要的。因此QPQ 技术应该说是上述盐浴复合处理技术的完善和发展。现在把两种技术结合起来统称为 QPQ 技术。这项技术主要用于要求高耐磨、高耐蚀、耐疲劳、微变形的各种钢、铸铁及铁基粉末冶金件。它常常用来代替渗碳淬火、高频感应淬火、离子渗氮、软氮化等热处理和表面强化技术,以提高耐磨、耐疲劳性能,特别是用来解决硬化变形技术难题。也用来代替发黑、镀铬、镀硬铬、镀镍等表面防护技术,以便大幅度提高耐蚀性或降低生产成本。金属表面QPQ扩散层