高耐磨QPQ氮碳共渗

成都工具研究所有限公司的QPQ盐浴复合处理技术发展于上世纪80年代，不仅一举打破国际垄断，而且在环保方面达到了国际先进水平，成为国内拥有QPQ技术的公司。QPQ技术是一种可以同时大幅度提高金属耐磨性和耐蚀性的表面改性技术，在工艺上是热处理技术和防腐技术的复合，在渗层组织上是氮化物层和氧化物层的复合，在渗层性能上是耐磨性和防腐性的复合。该工艺主要应用在黑色金属的防腐抗蚀，硬度提升，耐磨性提升等性能需求，同时，QPQ 不会明显改变零件尺寸，因此非常适合公差要求严格的零件。QPQ表面处理可以减少刀具的切削力。高耐磨QPQ氮碳共渗

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。高耐磨QPQ替代磷化经过QPQ表面处理的刀具具有更好的抗腐蚀性能。

H13作为应用较为广且具有代表性的热作模具钢，在高温下因拥有较高的热硬性、冲击韧性、耐磨性以及切削加工性，所以通常应用于热挤压和压铸模具的制造。由于H13模具钢在服役过程中表面会受到一定程度的磨损与腐蚀，所以利用表面技术来提高H13模具钢的性能，延长使用寿命具有重要的意义。经过工研所QPQ处理后，表面硬度增加，由基体的490HV增加到1100HV，且磨损失重量不到基体的十分之一，造成该现象的原因是经过QPQ工艺处理后，CrN和Fe2~3N等高硬度、高耐磨氮化物以及低摩擦系数Fe3O4形成于H13模具钢表面，使其表现出良好的抗磨损性能。

工研所的QPQ技术是通过在高温（400~650℃）下对工件进行氮化和氧化处理，使金属表面形成一层高硬度的氮化物层，通常碳钢材料可形成10-20μm的白亮层，不锈钢、模具钢可形成100μm左右的扩散层。该技术在相变温度以下处理具有微变形的特性，独有的氧化工序可以分解氮化盐，使其达到国家排放标准，具有环保环保的特性。工研所的QPQ 表面复合处理技术应用行业非常广，例如在汽车、摩托车、机车、纺织机械、工程机械、石油机械、化工机械、机床、仪器仪表、照相机、齿轮、模具、工具各行各业均有应用。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。

气体渗氮是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗从而获得以氮为主的氮碳共渗层。气体氮化的常用温度为560-570℃，在该温度下氮化层硬度值高，氮化时间通常为2-3h，随着时间延长，氮化层深度增加缓慢。相较于QPQ处理工艺，虽然气体渗氮在耐磨性方面表现良好，但是它的生产周期太长，且必须采用特殊的渗氮钢，表面生成的Fe2N相脆性较大。工研所QPQ技术成产周期短，适用钢种广，且表面生成韧性较高的Fe2~3N相，同时由于工件几乎不变形，处理后不必进行磨加工。特别是原来以抗蚀为目的的气体渗氮，采用工研所QPQ技术以后，耐蚀性会有很大提高。QPQ表面处理可以有效地延长刀具的使用寿命。盐浴液体氮化QPQ处理

QPQ表面处理是一种常用于刀具的热处理方法。高耐磨QPQ氮碳共渗

在工研所QPQ技术的日常生产中，QPQ盐的质量对工件表面的化合物层特性，包括深度、硬度以及疏松级别，具有至关重要的影响。其中，基盐中的氰酸根浓度是一个关键指标，其精确控制是QPQ技术质量控制流程中的重要环节。为了准确检测并调整基盐中的氰酸根含量，经典的甲醛定氮法被广泛应用。这一方法需要精心配制甲基红和亚甲基蓝的混合指示剂，以确保在加入酸碱时能够精确控制反应进程。随后，通过加入过量的甲醛，溶液中的氨态氮会被转化为氢离子。在酚酞指示剂的作用下，利用氢氧化钠对转化后的氢离子进行滴定。通过记录滴定过程中消耗的氢氧化钠量，可以精确地推算出基盐中氰酸根的浓度。这一检测与调整过程不仅确保了QPQ处理中盐的质量，也为工件表面形成高质量化合物层提供了有力保障，从而进一步提升了工件的整体性能和使用寿命。高耐磨QPQ氮碳共渗