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(guang)后再次經(jing)過氧(yang)化浴時,也只是拋光(guang)后的(de)表面氧(yang)化過程。始終(zhong)不發生淬火(huo)過程。
從QPQ處理的(de)(de)工(gong)藝過程可(ke)見,第(di)一(yi)程序就是液(ye)體(ti)滲氮(dan)(或(huo)液(ye)體(ti)氮(dan)碳共滲),只不過是采用(yong)的(de)(de)冷卻(que)方(fang)式必(bi)須是氧(yang)化鹽浴冷卻(que)。第(di)二(er)程序是滲層(ceng)表(biao)面(mian)(mian)拋(pao)光(guang)(或(huo)研(yan)磨(mo)(mo)),工(gong)件(jian)經過鹽浴處理后(hou)(hou)的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)不可(ke)避免地存在(zai)粗糙、多孔的(de)(de)顯(xian)微(wei)層(ceng),經過機械(xie)拋(pao)光(guang)或(huo)研(yan)磨(mo)(mo)后(hou)(hou),改善(shan)了表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)光(guang)潔度,這時(shi)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性能可(ke)能略有下降。第(di)三程序是拋(pao)光(guang)后(hou)(hou)的(de)(de)工(gong)件(jian)表(biao)面(mian)(mian)在(zai)氧(yang)化鹽浴中受到氧(yang)化,這時(shi)的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性能顯(xian)著提高。
QPQ處(chu)理及其(qi)他不同的(de)(de)表(biao)(biao)面處(chu)理狀態在鹽(yan)霧試驗時的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)效(xiao)果見表(biao)(biao)7-11。
由此可認為,QPQ處理所以得到廣(guang)泛應用,是由于其氮化(hua)(或氨碳共滲)并在氧化(hua)鹽(yan)浴中冷(leng)卻,可獲(huo)得高的(de)(de)表面硬度(du)、耐(nai)磨性能、耐(nai)疲勞性能和拋光后再氧化(hua)獲(huo)得的(de)(de)高耐(nai)腐(fu)性能的(de)(de)優良效果。
1. QPQ處理(li)工藝
如前所述,QPQ處理主要有以下過(guo)程(cheng)。
a. 液體(ti)滲(shen)氮(或液體(ti)氮碳共滲(shen))
液體滲氮(dan)或液體氮(dan)碳(tan)共滲工藝方法、效果及(ji)可能出現的缺陷參見本章液體氮(dan)碳(tan)共滲的有關內容。
b. 滲后冷(leng)卻
QPQ處理中(zhong)滲氮(dan)或(huo)氮(dan)碳共滲工序中(zhong)的冷(leng)卻方式必須(xu)采(cai)用氧(yang)化(hua)鹽浴冷(leng)卻。
氧化鹽(yan)(yan)是(shi)一種強堿性鹽(yan)(yan),pH值為12~12.5,熔化后的鹽(yan)(yan)浴具有強烈的氧化性。
氧化(hua)鹽的(de)熔點不大(da)于300℃,使用溫度在350~400℃之間(jian)。工(gong)件在氧化(hua)鹽浴中的(de)保持時(shi)間(jian),依據工(gong)件大(da)小或多少控制在15~30min 即可。
在(zai)氧化鹽浴中保持后(hou),可(ke)依(yi)據工(gong)件的情況,采用空冷或水冷。
工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。
c. 工件的表(biao)面拋光
液(ye)體滲氮或液(ye)體氮碳共滲后并(bing)經(jing)氧化(hua)鹽(yan)浴冷卻的工件(jian),采用機械(xie)方法對表面進行拋光或研磨(mo),將工件(jian)表面粗(cu)糙度提(ti)高至R.0.09~0.15μm即可。
d. 氧(yang)化
經機械拋光或研磨后(hou)的(de)工件放入氧(yang)化鹽浴中再氧(yang)化。
氧化(hua)鹽浴與氮化(hua)冷(leng)卻(que)鹽浴相同,保持溫度(du)在350~400℃,
保持時間可短一些(xie),一般在5~10min.
2. QPQ處理生產中的(de)相關問題
要進行QPQ處理(li)(li)(li)的(de)工(gong)件,也(ye)應(ying)有預(yu)先的(de)熱處理(li)(li)(li)、滲(shen)氮(或(huo)氨碳(tan)共診)前的(de)表面清理(li)(li)(li)、預(yu)熱、處理(li)(li)(li)后的(de)清洗、烘(hong)干和浸油程序,這些程序的(de)具體要求可(ke)參見本(ben)章液體氮碳(tan)共滲(shen)的(de)相(xiang)關內容。
同(tong)樣,不銹鋼PQP處理(li)工藝參(can)數(shu)及處理(li)后可獲(huo)得的(de)滲層效果可參(can)見本章液體(ti)氮碳共滲的(de)相關內容(rong)。