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。


在拋光后(hou)再次經過氧化浴時,也只是拋光后(hou)的表面氧化過程(cheng)。始終不發生淬火過程(cheng)。


從QPQ處(chu)理的(de)工藝過(guo)(guo)程(cheng)可見(jian),第一程(cheng)序(xu)(xu)就是液(ye)體滲(shen)氮(或液(ye)體氮碳共滲(shen)),只(zhi)不過(guo)(guo)是采用的(de)冷(leng)卻方式必須是氧化鹽(yan)浴(yu)(yu)(yu)冷(leng)卻。第二程(cheng)序(xu)(xu)是滲(shen)層表面(mian)拋(pao)光(或研(yan)磨),工件(jian)經(jing)(jing)過(guo)(guo)鹽(yan)浴(yu)(yu)(yu)處(chu)理后(hou)的(de)表面(mian)不可避(bi)免地存(cun)在粗糙、多孔的(de)顯微(wei)層,經(jing)(jing)過(guo)(guo)機械拋(pao)光或研(yan)磨后(hou),改(gai)善了(le)表面(mian)的(de)光潔度,這時的(de)耐腐(fu)(fu)蝕性能(neng)(neng)可能(neng)(neng)略有下降。第三程(cheng)序(xu)(xu)是拋(pao)光后(hou)的(de)工件(jian)表面(mian)在氧化鹽(yan)浴(yu)(yu)(yu)中受到(dao)氧化,這時的(de)耐腐(fu)(fu)蝕性能(neng)(neng)顯著(zhu)提高。


QPQ處(chu)理及其他不同的表面處(chu)理狀態在鹽霧試驗時(shi)的耐(nai)腐(fu)蝕效果見表7-11。


表 11.jpg


由此可認為,QPQ處(chu)理所以得(de)到廣泛應用(yong),是由于(yu)其氮化(或氨碳(tan)共滲)并在氧化鹽浴中冷卻,可獲得(de)高(gao)的表(biao)面硬度、耐(nai)磨性(xing)能、耐(nai)疲勞性(xing)能和(he)拋光(guang)后(hou)再氧化獲得(de)的高(gao)耐(nai)腐性(xing)能的優(you)良效果。


1. QPQ處(chu)理工藝


 如前所述,QPQ處(chu)理主要(yao)有以(yi)下過程。


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


   液體(ti)滲(shen)氮(dan)或液體(ti)氮(dan)碳共(gong)滲(shen)工藝方法、效果及(ji)可(ke)能出現(xian)的缺陷參見本章液體(ti)氮(dan)碳共(gong)滲(shen)的有關內容。


  b. 滲(shen)后冷卻


   QPQ處理中滲氮或氮碳共滲工序中的冷卻方(fang)式必須采用氧(yang)化鹽(yan)浴冷卻。


   氧化(hua)鹽(yan)是一種強堿性(xing)鹽(yan),pH值為12~12.5,熔化(hua)后的鹽(yan)浴具有強烈的氧化(hua)性(xing)。


   氧化鹽(yan)的熔點不大于300℃,使用溫度(du)在(zai)350~400℃之間。工件在(zai)氧化鹽(yan)浴中的保持時間,依據工件大小或多少控(kong)制在(zai)15~30min 即可(ke)。


    在氧化鹽浴中保持(chi)后,可依據工件(jian)的情況(kuang),采用(yong)空(kong)冷(leng)或水冷(leng)。


    工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。


  c. 工件的表面(mian)拋光


  液(ye)體滲氮或液(ye)體氮碳共滲后(hou)并經氧化(hua)鹽浴(yu)冷(leng)卻(que)的工(gong)件,采(cai)用機械(xie)方法對(dui)表面(mian)進行拋光或研磨,將工(gong)件表面(mian)粗糙度提高(gao)至R.0.09~0.15μm即可。


  d. 氧化


  經機(ji)械(xie)拋光或研磨(mo)后(hou)的工件放入氧化(hua)鹽浴中再氧化(hua)。


  氧化(hua)鹽(yan)浴(yu)與(yu)氮化(hua)冷卻(que)鹽(yan)浴(yu)相同(tong),保持溫度在350~400℃,


  保持時間可短一些,一般(ban)在5~10min.



2. QPQ處理生產(chan)中的相關問題



 要(yao)進行QPQ處理的(de)工(gong)件,也應有預先的(de)熱處理、滲氮(或(huo)氨(an)碳共診)前的(de)表面清理、預熱、處理后的(de)清洗、烘干和浸油(you)程(cheng)序,這些程(cheng)序的(de)具體要(yao)求可參見本章液體氮碳共滲的(de)相關內容。


 同樣,不(bu)銹(xiu)鋼PQP處理工(gong)藝(yi)參數及處理后可獲得(de)的滲層效果可參見本章液體(ti)氮碳共滲的相(xiang)關內(nei)容。