农机QPQ表面复合处理技术

汽车曲轴、凸轮轴、气门、摩托车齿轮、连杆、球头销等，它承受复杂的弯曲、扭转载荷和一定的冲击载荷，轴颈表面要承受磨损，凸轮部分承受变化的挤压应力以及在挺杆的摩擦等，因此要求材料表面具有良好的耐磨性与耐蚀性能。原来一般采用镀硬铬来增加表面的耐磨性与耐蚀性，但镀铬的六价铬离子严重污染环境，因此必须采用环保的工艺方法代替。工研所QPQ技术是一种环保的工艺方法，其耐磨性比镀硬铬高2倍，耐蚀性比镀硬铬高20倍，因此用工研所QPQ技术代替镀硬铬，耐磨性和耐蚀性都会大幅度提高。QPQ表面处理可以减少刀具的摩擦系数，提高切削效率。农机QPQ表面复合处理技术

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。模具QPQ替代镀铬QPQ表面处理可以改善刀具的表面光洁度。

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。

硬度检测是QPQ渗层的重要指标之一，对于一定的基体材料，渗层的硬度由化合物层深度和致密度来确定，只要化合物层达到一定的深度，并有良好的致密度，则渗层硬度就会存在合理的范围内，化合物层是由于氮和碳元素的不断渗入钢的表面形成Fe3N或Fe2~3N，铁的晶格也由立方晶格转变成密排六方晶格，因而引起金属表面硬度的提高，经工研所QPQ处理后，45#的表面硬度可达HV600，不锈钢材质的表面硬度可达HV1000以上，合金钢材质可达HV800以上。经过QPQ表面处理的刀具具有更好的热稳定性。

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。经过QPQ表面处理的刀具具有更好的切削稳定性和切削精度。汽车QPQ工艺

成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术，使刀具具有更好的切削稳定性。农机QPQ表面复合处理技术

气门的作用是是专门负责向汽车发动机内输入空气并派出燃烧后的废气，气门是在高温状态下工作的零件，因此气门除了选用热强钢材料外，还要注意气门的接触面是一个危险区域，该区域要求耐热蚀、热疲劳、耐磨损，因此必须进行表面强化。较早的表面强化技术是采用镀硬铬，现在气门材料常用4Cr9Si2钢、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N，比较试验表明，40Cr钢气门和5Cr21Mn9Ni4N钢排气门经工研所QPQ处理后，其耐磨性比镀硬铬高2倍，并成功地解决了六价铬的公害问题。农机QPQ表面复合处理技术