表面改性QPQ淬火

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。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质量。表面改性QPQ淬火

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。机床QPQ替代镀镍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。

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。

工研所QPQ处理以后一般情况下工件表面粗糙度都稍有变化，即变得稍粗糙一些，但这种变化对绝大多数机械零件或机械产品来说是比较小的，既不影响使用，也不影响美观，因此一般零件都把QPQ处理技术作为结束的一道工序，即以后不再作任何加工或处理。一般来说零件的原始表面粗糙度值越大，则QPQ处理后表面粗糙度变化越小，反之，零件的原始表面粗糙度值越小，这种影响越大。当工件表面粗糙度大到一定值以后，处理后工件表面粗糙度变化越小，当零件表面粗糙度值达到15μm时，则几乎对表面粗糙度没有影响。QPQ表面处理可以改善刀具的表面质量，提高加工精度。

镀铬工艺是一种传统的表面改性技术，不仅能有效提高金属的硬度、防腐性能，还能对损伤的零件进行修补矫正。但是镀铬在操作过程中容易产生剧毒六价铬的酸雾和废水，不仅对环境有害，而且严重危害人体健康。尽管采用三价铬电镀液可以取代六价铬溶液，然而三价铬电镀工艺仍然存在镀层薄、质量差、镀液成分复杂、稳定性差等缺点。工研所的QPQ表面复合处理技术与镀铬相比，QPQ具有更出色的耐磨性和耐腐蚀性，而且没有氢脆的风险。与传统的氮化工艺相比，QPQ可提供更深的扩散层并提高耐腐蚀性。同样应用于表面强化的QPQ盐浴复合处理技术，在金属表面可形成具有耐磨防腐的渗层，该工艺绿色环保，盐溶液采用无毒的氰酸盐作为渗剂，有效地解决了污染问题，实现了工艺过程无毒废水零排放。如今工研所QPQ技术具有高硬度、高耐磨性、微变形、抗疲劳等优点，已具备了代替镀铬技术的成熟条件。QPQ表面处理可以提高刀具的抗振性能，减少切削震动。表面改性QPQ渗层

QPQ表面处理可以显著提高刀具的硬度和耐磨性。表面改性QPQ淬火

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。表面改性QPQ淬火