什么是QPQ技术Word文档格式.docx
《什么是QPQ技术Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《什么是QPQ技术Word文档格式.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
目前，我公司结合丰富的生产经验及多名科研人员的努力终于研制出QPQ加工配方盐，并且使产品质量达到国际领先水平。
二、QPQ技术的工艺过程和渗层的影响因素
1、QPQ技术的完整工艺过程：
装夹——清洗剂清洗——清水漂洗——预热——盐浴氮化——盐浴氧化——抛光——盐浴二次氧化——冷水清洗——热水清洗——二次抛光——自然干燥——浸油
经过大量工艺参数试验和长期生产实践的验证，最终确定，一般的结构零件的QPQ处理工艺规范大体如下：
预热（空气炉）：
350-400℃，20-30min
氮化（盐溶炉）：
550-570℃，2-3h
氧化（盐溶炉）：
370-400℃，15-20min
高速钢工具的氮化规范：
530-560℃，10-40min
Crl2MoV类钢的氮化规范：
520-530℃，2h
根据工件的基体材料，使用条件等因素，对每种产品制定具体的生产工艺。
三、
四、
五、
六、QPQ技术渗氮盐浴中的氰酸根含量高达32—38％。
因此盐浴中的氮势更高，渗速更快，渗层的耐磨性
更高。
由于QPQ技术比盐浴氮化增加一道氧化工序，使化合物层钝化，大大提高抗蚀能力。
同时在化合物层外面生成抗蚀性很强的的
Fe3O4氧化膜，因此QPQ技术的抗蚀性远远高于盐浴软氮化。
2、与气体氮化和离子氮化比较
气体氮化虽然不用氰化物作原料，但反应产物中仍然含有剧毒的氰化氢气体。
例如，由氨气和吸热式气体构成的软氮化气氛中，氰化氢含量高达
620×
10-6，即使在气体排放口点燃也达不到排放标准。
因此气体氮化并非无公害。
国外对盐浴软氮化与气体氮化及离子氮化技术进行了严格的磨损试验，其结果是盐浴渗氮的耐磨性最好，最稳定，而气体氮化及离子氮化质量不稳定，耐磨性高低相差很多。
QPQ技术不仅耐磨性比气体氮化和离子氮化高，抗蚀性更是气体氮化和离子氮化无法与之相比的。
3、与渗碳和碳氮共渗比较
工件渗碳淬火以后得到的表面渗层组织为淬火回火状态的含碳马氏体，有时含有一定量的Fe3C碳化物。
碳氮共渗工件淬火后的表面渗层组织不是单纯的马氏体，其中含有少量的氮，所以耐磨性比渗碳件高。
QPQ技术的主体工艺是盐浴渗氮，盐浴渗氮的表面层为氮化物层，含氮的浓度远远高于氮碳共渗，因此QPQ技术的耐磨性比渗碳和碳氮共渗高得多。
采用QPQ处理代替渗碳和碳氮共渗，除了提高耐磨性以外，常常是为了减少工件的变形，当然，有时也为了提高工件的抗蚀性。
4、与高频淬火和整体淬火比较
由于QPQ技术的工艺温度低，在钢的相变点以下，因此与高频淬火和整体淬火相比，工件的变形小得多。
高频淬火和整体淬火件改用此技术，除了提高耐磨性外，大都为了解决淬火变形问题。
QPQ技术代替整体淬火的前提条件是处理后工件的整体强度能够达到技术要求，必要时工件可以予先进行正火或调质。
对尺寸小于5mm的薄件、小件QPQ处理后整体强度有较大幅度的提高，可以考虑不必进行预先热处理。
5、与电镀抗蚀技术比较
即使碳钢经QPQ处理以后，也具有极高的抗蚀性。
QPQ处理后的抗蚀性与铜镍铬三层复合镀处于同一水平，远远高于镀硬铬，镀装饰铬，镀镍。
同时应指出，除镀硬铬以外，一般的电镀防护层不具备高的耐磨性，而QPQ技术赋予金属的耐磨性比普通的硬化技术还高。
常规的镀铬技术存在着严重的环境污染问题,其六价铬离子的公害问题比氰化物的危害还大，并且难以消除。
另外，与电镀技术相比，QPQ技术成本低廉，它的投资成本和能源成本均不到镀硬铬的一半。
它的处理成本只有镀硬铬的60％多，低于Cu-Ni-Cr三层复合镀，可以说这是一种物美价廉的抗蚀新技术。
四、QPQ技术的实际应用
QPQ技术适用于各种钢铁材料，包括纯铁、结构钢、工具钢、不锈耐热钢、铸铁及粉末冶金件。
可以代替气体氮化、离子氮化等表面强化工艺，大量代替高频淬火、渗碳淬火等硬化工艺，大大提高金属表面的耐磨性。
可以代替发黑、镀硬铬、镀装饰铬、镀镍等表面防腐技术，大大提高金属表面的抗蚀性，降低生产成本。
1、汽车、摩托车零件的应用
汽车、摩托车是应用QPQ技术最多的行业。
在国外汽车的曲轴、凸轮轴、气簧、扭转盘等汽车零件的年处理量由数百万件到数千万件，而气门的处理量竟达3．45亿
件。
QPQ技术已在专业气门厂大量用于进气门和排气门的生产，十多年来生产的QPQ处理气门已在国内多家汽车厂大量装机使用。
近年来QPQ技术在汽车活塞环上得到了很好的应用，已有多家活塞环厂用该技术大量处理活塞环，其中包括江苏等中外合资活塞环生产厂。
不仅有普通材料的活塞环，还有要求渗层较深的不锈钢活塞环。
QPQ技术用于处理汽车的气弹簧活塞杆也取得了很好的效果。
北京、天津、江苏、广西等地已有多家气弹簧活塞杆厂应用了QPQ技术，其中包括中美合资厂，使用效果远远优于镀硬铬的活塞杆。
重庆一家生产摩托车的工厂采用QPQ技术对摩托车连杆的机械加工工艺进行了较大的改革，连杆的内孔加工以镗带磨，大大节约了加工工时，降低了生产成本。
生产的大量摩托车连杆，供应全国多家摩托车厂使用。
现在又有几家摩托车连杆的生产厂家准备采用这项技术。
某中美合资专业摩托车齿轮生产厂自1992年采用QPQ技术大规模生产以来，产品质量稳定提高，齿轮的耐磨性大幅度提高，啮合噪音大大减少，，已经向全国5家摩托车厂大量供应QPQ处理的摩托车齿轮。
2、纺织机械零件
山西某纺织机械厂从德国引进一种新型的尼龙纺织机械——弹力丝机，其中有一关键件为细长薄壁的热轨，长3.25m；
壁厚仅2mm，由0Crl8Nil2Mo2Ti奥氏体不锈钢制成。
该厂用QPQ技术进行处理的热轨完全达到了德国热轨的技术要求，产品外观均匀一致，美观漂亮，已投产十多年。
江苏某纺织机械厂和山西某机械厂先后从日本引进络筒机。
国内有的纺织机械厂采用发黑处理络筒机零件，一周内就开始生锈，抗蚀性与进口件相差甚远。
这两家厂采用了QPQ技术以后，络筒机零件的抗蚀性完全达到了日本引进的络筒机零件的抗蚀
性能水平。
江西某厂从瑞士引进了整套梳棉机，其中大量零件要求高的耐磨性和高的抗蚀性。
该厂采用了QPQ技术对多种材料进行了处理，经送瑞士检查，无论是渗层的硬度，还是渗层的深度以及性能方面均达到或超过了国外产品的水平，并投人大量生产。
此外还有罗拉，定子，钢令圈等很多纺织机械零件采用QPQ处理，都得到了很好的效果。
3、机床零件的应用
QPQ技术在机床行业有广泛的用途，其中包括机床丝杠、导轨、轴类零件、摩擦片和机床电器铁心等。
摩擦片采用渗碳法制造废品率高达20％，而且制造工序繁多。
大连某厂采用QPQ技术制造摩擦片，大量生产后废品率下降到零，而且处理后不用磨削。
上海某厂从德国引进的机床电器新产品，其铁心为纯铁制造，要求防锈能力极高,该厂曾试验了多种表面防腐方法，均不能使铁心的防锈能力达到德国的技术要求。
采用了QPQ技术大量生产后电器铁心的防锈能力完全达到了德国铁心所要求的抗蚀指标。
4、模具的应用
QPQ技术广泛适用于各类模具，用于提高已热处理模具的使用寿命或直接代替模具热处理
湖北某汽车厂用于热挤压耐热钢制的进气门和排气门的模具，由3Cr2W8V钢制造，一副模具只挤压900件气门毛坯，就因产生龟裂而不能再用，QPQ处理后可以挤压2700件气门毛坯，使用寿命相当于处理前的3倍。
国内许多厂家利用QPQ技术处理铝合金压铸模，处理后压铸模的寿命一般都提高2倍以上。
国外有报道，用高速钢作压铸模，经QPQ处理后可提高寿命10倍以上。
成都某厂用于制造歌舞厅用的多棱形装饰小灯泡时，原模具采用4Cr13不锈钢淬火后再抛光的工艺，改为40Cr钢进行QPQ处理以后，模具的寿命由2—3天延长到7天左右，并大大降低了模具的生产成本。
成都某厂生产的汽车橡胶油封圈模具，原采用45钢淬火，不能保证模具的尺寸精度和内孔花纹的光洁度，压制不出合格的橡胶油封圈。
后来采用45钢先调质，手工刻好所有花纹，再进行QPQ处理。
这样生产的橡胶油封圈尺寸精度和内孔光洁度均达到技术要求，并且不再产生粘模现象，模具寿命长，达到了日本进口的水平，已连续生产10多年。
5、刀具的应用
已有江苏，青海，陕西等地多家专业工具厂用该技术处理高速钢钻头，钻头的使用寿命普遍提高2—4倍，而且钻头寿命的分散度（最高钻孔数与最低钻孔数之比）大大降低。
不管处理前钻头寿命的分散度有多大，处理后钻头寿命分散度均降到2左右。
这说明QPQ技术不仅可以大大提高钻头的寿命，而且对提高钻头质量的稳定性有非常好的作用。
除专业工具厂外，还有一些飞机制造厂、重型机器厂、机车厂、以及各种机器制造厂用这项技术处理各种自用刀具都取得了很好的效果。
钻头的寿命普遍提高2—3倍，铣刀寿命提高1—2倍，铰刀寿命提高2倍以上，齿轮滚刀寿命提高1—2倍，拉刀寿命提高4倍。
6、开关零件的应用
开关零件是近几年来采用QPQ技术较多的行业，在江苏，浙江等地已有5家开关厂大量用于生产。
多数厂用于低压开关，最近也有的厂家用于处理中高压开关。
空气开关等低压开关中的很多冲压零件经QPQ处理后表面的耐磨性大幅度提高，因而开关的寿命也成倍提高。
同时零件的抗蚀性也大幅度提高，因而也大大延缓了开关零件的生绣时间。
有的开关厂用QPQ技术来代替镀锌，也取得了很好的效果。
7、齿轮、蜗杆的应用
成都某厂的建筑用内齿圈，直径达200mm，渗碳淬火后变形大，废品率相当高。
该厂从采用了QPQ技术以后，生产的成万件内齿圈没有一件因变形超差而报废，而且用户普遍反映这种齿圈啮合噪音小。
陕西某厂生产的汽车变速器内的1、2挡同步器齿轮，原来热处理变形超差严重，采用QPQ处理后，齿轮变形很小，均在合格范围之内。
以后又进行了台架试验，齿轮的各项性能指标均符合技术要求。
成都某厂生产的大型蜗杆，直径为100—150mm，长度为1—1.5m，用退火状态的原材料或调质材料进行机械加工，加工后作QPQ处理。
已有两家厂采用该技术连续4—5年生产了大量蜗杆，满足了生产要求。
8、易变形件的应用
微变形是QPQ技术的一大优越性，很多用常规方法难以解决的硬化变形问题，采用这种技术迎刃而解。
采用这项技术解决变形问题前面已经介绍了弹力丝机热轨、机床摩擦片、汽车的内齿圈等零件，下面是另一些实例。
（1）印刷线路板的层压夹具
成都某无线电厂从国外引进的印刷线路板热冲设备，其中要求高抗蚀、高耐磨的层压夹具只有极少量备件，急需国产化。
该层压夹具为500×
460×
1.5mm的2Crl3不锈钢薄板，硬化后的不平度要求＜O.5mm，试验了多种冷热机械加工方法，变形均达不到要求。
采用QPQ技术则一次试验成功，表面硬度达到60HRC以上（原要求＞40HRC），抗蚀性提高10倍以上，变形不平度可以控制在O.5mm以内。
层压夹具的性能完全达到了国外样品的水平。
（2）烟机零件．
国内几家烟厂从国外引进的成套卷烟机上有一细长导轨件，尺寸为1370×
30×
3.5mm,上面有42个定位孔，每个孔距都有严格的公差要求，而且上下两个导轨的42个孔要配对装配。
国外采用电镀金刚石或气相沉积
Fe3O4的方法制造，国内尚不可能用这两种技术处理这样长的工件。
湖南某厂采用QPQ技术进行试验，经过反复改进，保证了导轨的孔距公差，两片对装也完全合格，耐磨性也满足了生产要求。
后来又有几家烟厂也采用了这项技术处理烟机导轨，都取得了很好的效果。
（3）收割器刀片
稻麦收割器刀片要求高耐磨性、较好的韧性和弹性。
这种刀片通常由O.75mm厚的65Mn钢板制造，上面布满凸凹不平的锯齿，如用常规的热处理进行淬火，产生的弯曲变形无法压平校正。
收割器刀片采用QPQ技术进行处理，几乎不变形，因此处理后不必校正。
而且刀片有极高的耐磨性，良好的韧性和弹性。
取得了良好的使用效果
9、尚待开发的用途
QPQ技术虽然在很多行业、很多产上得到了应用，但这只占可能用途的很小的一部分，还有很多领域基本上是空白或很少应用。
（1）代替镀铬、镀镍
试验说明普通碳钢经处理后其抗蚀性比镀铬高10倍以上，远远高于镀镍，达到铜一镍一铬复合镀的水平。
目前只在代替镀硬铬方面有一些应用，在代替镀装饰铬，镀镍，铜一镍一铬复合镀方面几乎没有应用。
今后应该使尽可能多的镀铬件采用QPQ技术来代替，以便大幅度提高产品的抗蚀性、耐磨性、尽量减少由镀铬引起的六价铬的公害问题。
用它来代替镀镍则可以大大降低成本，提高抗蚀性。
（2）代替某些不锈钢
根据盐雾试验和露天放置试验，45钢经QPQ处理后其抗蚀性可以达到1Cr13不锈钢的20-_40倍，1Crl8N9Ti不锈钢的4—5倍，同时对盐、碱和弱酸也有很好的抗蚀性。
这说明碳钢经QPQ处理不仅可以代替不锈钢，而且抗蚀性可以大大提高，也将大大降低成本。
这种代替不锈钢的用途在化工、化肥、轻工等方面有着广泛的应用前景。
用低碳钢QPQ处理代替1Crl8Ni9Ti不锈钢作浓碱电解槽，已经取得了很好的效果，大大降低了生产成本。
（3）代替某些硬质合金
如将淬火的高速钢进行QPQ处理，其表面硬度可达1500HV（相当于91HPA）。
这已达到了硬质合金的硬度，表面具有极高的耐磨性。
有很多耐磨件，表面要求极高的耐磨性时，常常用硬质合金来制造。
如果采用淬火高速钢经QPQ处理来代替硬质合金将会大大降低制造成本，特别是在制造重量较大的模具或耐磨件时，节约的费用非常可观。
（4）代替铜作某些耐磨件
对蜗轮、蜗杆、轴承、轴瓦等特殊耐磨件由于性能方面的特殊要求，常常用铜来制造，价格极其昂贵。
试验表明，如将45钢与青铜制造的一对摩擦副改成45钢与白口铸铁制造，并实行QPQ处理，则其耐磨性可以成10倍的提高，并大大降低生产成
我们已经成功地用中碳钢作QPQ处理来代替青镉来制造某些蜗轮、蜗杆，使用效果也很好。
轴承、轴瓦及其它很多铜制耐磨件都可以试验以碳钢作QPQ处理来代替。
这样不仅大大降低成本，还可以提高耐磨性。
汽车零件表面强化新技术——QPQ
盐浴复合处理在国内外的应用
QPQ盐浴复合处理是最新金属盐浴表面强化技术，可以显著提高金属表面的耐磨、耐疲劳和抗蚀性能。
该技术的核心—无公害的盐浴配方，该技术在国外的汽车、机车、工程机械、机床、仪表、照相机、齿轮、工模具等行业广泛应用。
汽车行业应用最多。
占总用量的60％。
日本每年有6万吨零件采用这项技术。
凡乎日本所有汽车厂都采用了这项技术、有的厂原已拥有气体氮化等表面强化设备、仍然引进了这项技术。
例如本田公司有五座大型自动化的QPQ盐浴复合处理设备分设于国内外的工厂。
本田公司有150多种汽车、摩托车零件采用这项新技术。
丰田公司、日产公司每月有100吨汽车零件采用此工艺处理。
美国用该项技术替代汽车进气门、排气门的镀硬铬工艺取得了成功。
40Mn钢进气门、21－2N钢排气门与硬质合金轮加压对滚实验、气门失重情况的测量结果，可见QPQ盐浴复合处理气门的耐磨性比镀硬铬气门大约搞1倍，并可以避免6价铬的公害。
国内东风汽车公司从美国引进的10t柴油车康明斯发动机的进气门、排气门已采用了这种工艺、其产品具有黑色外观、其工艺文件上还注明了工艺方法和渗层技术要求、国外汽车曲轴，从轿车、轻型车到重型车大都采用了这项技术。
日本轻型车曲轴的渗层要求：
化合物层≥13μm，表面硬度≥500HV0.1
。
德国对重型车曲轴的渗层要求：
化合物层≥12μm，表面硬≥300HV10。
上海桑塔纳轿车的合金铸铁凸轮轴采用德国成套技术，也是采用QPQ盐浴复合处理技术，化合物层约为10μm，表面硬度＞600HV0.1
．
奥地利斯太尔公司采用这项技术处理重型货车驱动桥轮边减速器内齿轮。
国外用这项技术处理的汽车零件还有离合器摩擦片、刹车控制系统的模数飞轮、保险框、轴套、挡风玻璃摇臂、气簧活塞、悬挂支杆活塞、风扇电机轴、座椅滑轨、垂直驱动传动齿轮及螺旋齿轮等各种耐磨、抗蚀件。
根据英国华孚申热处理中心办的杂志1998年的一篇文章介绍，该技术应用成功的实例很多，其中几种典型零件在世界范围内的年处理量为曲轴：
230万件；
凸轮轴：
575万件；
气簧：
6900万件;
气门：
34500万件；
离合器摩擦片：
75万件。
国内山东潍坊柴油机厂、杭州汽车发动机厂等从德国迪高沙公司引进了这项技术，用于汽车曲轴等零件。
序号材料处理方法硬度磨损值（mg）比相对磨损
1400rQPQ处理
70HVO.221
245QPQ处理
650HVO.361.6
340Cr
镀硬铬
813HVO.462.1
440Cr
离子氮化
70HRCO.622.8
520
渗碳淬火
63.5HRC3.1214
640Cr
高频淬火
61HRC5.1823.7
740Cr
常规淬火
58HRC6.4629.4
由此表可见，40Cr钢QPQ盐浴复合处理后耐磨性为镀硬铬的2.1倍、离子氮化的2.8倍、渗碳淬火的14倍、40Cr钢高频淬火的23.7倍。
在PQ1-6型常温弯曲疲劳试验机上进行试验。
试样尺寸φ7.5mm，转速300r／min，应力比R=-1。
由实验结果可知，QPQ盐浴复合处理使调质的45钢疲劳极限由405MPa提高到570Mpa，疲劳极限提高40％。
标准盐雾试验结果表明，45钢经QPQ盐浴复合后的抗蚀性比1crl8Ni9Ti不锈钢高5倍、比1Crl3不锈钢高40倍。
比镀装饰铬高35倍。
比发黑高140倍。
目前，已有200多家工厂使用这项技术处理产品。
汽车上应用比较成功的是发动机中几个关键件，如曲轴,进排气门,凸轮轴等。
曲轴：
对45钢调质曲轴进行QPQ盐浴复合处理，化合物层大于15μm（五十铃曲轴≥13μm）、表面硬度达到600HV0.1
以上（五十铃曲轴≥500HV0.1），超过了日本五十铃曲轴的技术要求。
几年来处理过的多批曲轴，其中有铸铁曲轴和日本毛坯加工的曲轴，用户反映良好。
进、排气门：
主要是4Cr9Si2钢制进气门和5Cr21Mn9Ni4N制排气门，在克服了不锈钢表面钝化膜阻碍氮化等技术困难以后，渗层深度、表面硬度都达到了技术要求。
该厂生产的气门已大量用于重庆长安等车型，并拟代替二汽从美国引进的康明斯发动机气门。
凸轮轴：
该技术用于上海桑塔纳轿车合金铸铁凸轮轴、渗层深度、表面硬度超过了图纸要求，外观和防锈性能更好。
重庆四沅凸轮轴厂的45钢凸轮轴，已进行了多批实验，渗层指标均达到要求，台架实验初步表明，在耐磨性方面远胜于常规热处理方法，该厂准备完成台架试验后，即正式采用这项新技术。
工模具、量卡具：
二汽等汽车厂采用该项技术先后多批量处理汽车用工模具卡具，一般刀具提高寿命1.3倍、拉刀提高寿命4倍、气门挤压模寿命提高3倍、化油器铝合金压铸模提高寿命2倍。
同时，在量具、卡规等方面也很适用。
升级会员 