航空航天QPQ低温液态氧氮化

45钢为碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板、梢子、导柱等，但须热处理。45钢本身的硬度大概在197HV左右，工研所常规QPQ处理后硬度值为650HV，深层QPQ处理后的硬度值可达1000HV，45钢本身易生锈，常规QPQ处理后的平均生锈时间是85.3h，深层QPQ处理后的生锈时间延长至151.3h。所以45钢经过工研所QPQ技术处理后，特别是深层QPQ处理后，试样可以获得较高的表面硬度和良好的表面渗氮组织，同时试样具有良好的耐磨性，在较低载荷的试验条件下，随着载荷的增加试样的摩擦系数可以保持一定的稳定性。成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以提高刀具的加工精度。航空航天QPQ低温液态氧氮化

离子渗氮是传统渗氮手段之一，在表面处理行业应用广，离子渗氮后产品外观呈灰色，虽然可以通过在渗氮过程中通入适量的氧气来提高表面的氧含量来提高工件的耐蚀性，但是远达不到工研所QPQ氧化形成的氧化膜抗蚀性效果。离子渗氮温度更低，对于变形要求高、回火温度低，而工研所QPQ氧化处理的外观呈均匀一致的黑色，相较于离子渗氮外观及耐腐性更有优势，将两种渗氮工艺相结合，既可以保证离子渗氮形成的物相结构不发生变化，又可以在表面形成新的氧化膜从而提高工件的耐蚀性，同时也可适用于更多的生产场景，应用在更多的领域。表面防护QPQ表面复合处理技术通过QPQ表面处理，刀具的表面可以形成一层致密的氮化物层。

工研所的《QPQ盐浴复合处理技术及其成套设备》荣获国家科技进步二等奖、四川省科技进步一等奖，同时是国家重点推广新项目，编著《QPQ技术的原理与应用》行业专著一部，参与编写制定QPQ行业标准。团队通过承接国家、省部级科研项目如《石油管用深层QPQ防腐技术的开发研究》、《深层QPQ盐浴奥氏体氮碳共渗与氧化工艺的研究与开发》、《超深层QPQ技术的研发》等，先后开发出第二代QPQ处理技术、超深层QPQ处理技术，低温QPQ处理技术并实现推广应用。

发黑处理的原理是使金属表面产生一层黑色的氧化膜，以隔绝空气达到防锈的目的，但是根据零件的不同，有时不会变为黑色，如Q235钢在550℃高温下氧化形成的氧化膜呈蓝色，在130-150℃高温下形成的氧化膜呈黑色。该工艺形成的氧化膜层厚度约0.5-1.5μm，且无硬度提升。发黑处理后的金属零件表面的防锈油一旦挥发殆尽，则会变得易于生锈。而经工研所QPQ处理后的金属表面形成一层硬度较高的氮化物层，通常碳钢材料可形成10-20μm的白亮层，这种氮化层具有极高的硬度和耐磨性，能够有效提高金属制品的表面硬度、耐磨性和耐蚀性。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术，使刀具具有更长的使用寿命。

在QPQ的生产过程中，会有一定的废水、废气、废渣产生，我们需要采取相应的措施，使其符合排放标准。工研所QPQ生产过程中产生的废水主要是来自工件从氧化炉出来后清洗工件时所产生的，虽然从氮化炉中带出的少量氰根在氧化炉中完全被分解，但是氧化盐呈碱性不能直接排放，需要使用硫酸氢钠或硫酸等酸性物质将其中和直到pH值在8~9才可排放；工研所QPQ生产过程中的废气主要来源于调整盐的添加和工件氧化时发生化学反应产生的氨气和粉尘，QPQ在熔炼基盐和添加调整盐时会产生氨气，刺激嗅觉，废气排放必须采用排气筒（烟囱）排放，废气治理的主要工艺流程主要是：布袋除尘→喷淋式吸收塔吸收氨气→15mL排气筒排放；工研所QPQ生产过程中的废渣主要来源于氮化盐和氧化盐，为了保证盐浴的清洁度，通常将沉渣器放入氮化炉中，待取出冷却后沉积在沉渣器底部的黑色颗粒是无毒的铁渣，只有少量白色物为残留的氮化盐，残留的氮化盐中含有低浓度的氰根，不能随意丢弃，可放入氧化盐浴中进行中和处理，氧化盐的渣主要来源于工件带入的氮化盐和氧化盐反应的产物以及工件表面疏松层脱落的铁离子形成的铁渣，可以视同热处理盐浴炉炉渣一样处理。QPQ表面处理可以提高刀具的抗冲击性能。表面防护QPQ表面复合处理技术

经过QPQ表面处理的刀具具有更好的切削稳定性。航空航天QPQ低温液态氧氮化

工研所的QPQ表面复合处理技术与传统的热处理方法相比，工研所的QPQ表面复合处理技术在处理过程中的零件不会发生形变，能够保持零件原有的形状和尺寸；QPQ技术生产效率高，可快速完成对零件的表面处理，这对于生产周期短、持续高效的产线来说非常重要；QPQ技术处理后的零件具有优良的稳定性，能够长时间保持良好的性能，这使得QPQ处理后的零件在各种工况下都能够持续稳定地工作，提高了零件的使用寿命；QPQ技术适用于各种类型的金属零件，能够满足不同领域的零件处理需求，这使得QPQ技术在各个领域都有着广泛的应用前景；同时，处理后的零件表面光滑度高，不需要额外的抛光工艺，节省了生产成本，提高了生产效率；航空航天QPQ低温液态氧氮化