QPQ是Quench Polish Quench的縮寫,其原始完整的含意是:工件在液體滲氮(或液體氮碳共滲)并采用氧化鹽浴冷卻后,對表面進行機械拋光或研磨,再經氧化鹽浴表面氧化處理的工藝過程。有的將QPQ處理稱為淬火-拋光-淬火處理,這種理解值得商榷。因為液體滲氮(或液體氮碳共滲)的溫度一般采用530~580℃,低于Fe-N相圖中的共析溫度(約590℃),加熱時不發生α→γy的轉變過程,冷卻時也不發生γ→M的轉變過程。


在(zai)拋(pao)(pao)光后再次經過(guo)氧(yang)化(hua)浴時,也只(zhi)是(shi)拋(pao)(pao)光后的(de)表面氧(yang)化(hua)過(guo)程(cheng)。始(shi)終不發生淬火過(guo)程(cheng)。


從(cong)QPQ處理的(de)(de)工(gong)藝過(guo)程(cheng)可(ke)見,第一程(cheng)序就是(shi)液(ye)體滲氮(dan)(或(huo)液(ye)體氮(dan)碳共滲),只不過(guo)是(shi)采用(yong)的(de)(de)冷卻方(fang)式必須是(shi)氧化(hua)鹽(yan)浴冷卻。第二程(cheng)序是(shi)滲層表面(mian)拋光(guang)(或(huo)研磨),工(gong)件(jian)經(jing)過(guo)鹽(yan)浴處理后的(de)(de)表面(mian)不可(ke)避免地(di)存在粗(cu)糙(cao)、多孔的(de)(de)顯(xian)微(wei)層,經(jing)過(guo)機械拋光(guang)或(huo)研磨后,改善了表面(mian)的(de)(de)光(guang)潔度(du),這(zhe)時的(de)(de)耐腐蝕性(xing)(xing)能(neng)可(ke)能(neng)略有下降。第三程(cheng)序是(shi)拋光(guang)后的(de)(de)工(gong)件(jian)表面(mian)在氧化(hua)鹽(yan)浴中受到(dao)氧化(hua),這(zhe)時的(de)(de)耐腐蝕性(xing)(xing)能(neng)顯(xian)著(zhu)提高。


QPQ處理及其他(ta)不同(tong)的表(biao)面(mian)處理狀態在鹽霧試驗時的耐腐蝕效果(guo)見表(biao)7-11。


表 11.jpg


由(you)此(ci)可認為,QPQ處理所以得到廣泛(fan)應用,是由(you)于其氮化(hua)(或(huo)氨碳共滲)并在氧(yang)化(hua)鹽浴(yu)中冷卻,可獲得高(gao)的(de)表面硬度、耐磨(mo)性(xing)能(neng)、耐疲(pi)勞性(xing)能(neng)和拋光(guang)后再氧(yang)化(hua)獲得的(de)高(gao)耐腐性(xing)能(neng)的(de)優(you)良(liang)效果。


1. QPQ處理工藝


 如前所(suo)述(shu),QPQ處理(li)主要有以下過程。


  a. 液體(ti)滲(shen)氮(或液體(ti)氮碳共滲(shen))


   液(ye)體(ti)滲氮(dan)或液(ye)體(ti)氮(dan)碳共滲工藝方(fang)法(fa)、效果及可能出(chu)現的缺陷參見本章液(ye)體(ti)氮(dan)碳共滲的有關內容。


  b. 滲后(hou)冷(leng)卻


   QPQ處理中(zhong)滲氮或(huo)氮碳共滲工序中(zhong)的(de)冷(leng)卻方式必(bi)須(xu)采用氧化鹽浴冷(leng)卻。


   氧(yang)化(hua)鹽(yan)(yan)是(shi)一種強(qiang)堿性(xing)鹽(yan)(yan),pH值為12~12.5,熔化(hua)后的(de)鹽(yan)(yan)浴具有強(qiang)烈的(de)氧(yang)化(hua)性(xing)。


   氧化鹽(yan)的熔(rong)點不大于300℃,使用溫度在350~400℃之間(jian)。工件在氧化鹽(yan)浴中的保持時(shi)間(jian),依據工件大小(xiao)或(huo)多少(shao)控制(zhi)在15~30min 即可(ke)。


    在(zai)氧化(hua)鹽浴中保持后,可依據工(gong)件的情(qing)況,采用空冷(leng)或水冷(leng)。


    工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。


  c. 工件的表(biao)面拋光


  液(ye)體滲(shen)氮(dan)或液(ye)體氮(dan)碳共滲(shen)后并經氧化(hua)鹽浴冷(leng)卻的工件,采用機(ji)械方(fang)法對表面(mian)(mian)進行拋光或研磨,將工件表面(mian)(mian)粗(cu)糙度提高至R.0.09~0.15μm即可。


  d. 氧(yang)化


  經(jing)機(ji)械(xie)拋(pao)光或研磨后的工件放(fang)入氧(yang)化鹽(yan)浴中再氧(yang)化。


  氧化鹽(yan)浴與氮化冷卻鹽(yan)浴相同,保持溫度在350~400℃,


  保持時(shi)間可(ke)短一些,一般在5~10min.



2. QPQ處理生產(chan)中的相關問題



 要進(jin)行QPQ處(chu)理(li)的(de)工件,也應(ying)有預先的(de)熱處(chu)理(li)、滲氮(或氨碳共(gong)診)前的(de)表面清(qing)理(li)、預熱、處(chu)理(li)后的(de)清(qing)洗(xi)、烘(hong)干和(he)浸油程序,這些程序的(de)具體要求可參見本章液體氮碳共(gong)滲的(de)相關(guan)內容。


 同樣,不銹鋼PQP處(chu)理(li)工(gong)藝參數及處(chu)理(li)后可獲得的滲(shen)層效果可參見本章液體氮(dan)碳共滲(shen)的相(xiang)關(guan)內容。