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。


在拋光后再次(ci)經過氧化浴時,也只是拋光后的表面(mian)氧化過程(cheng)。始終(zhong)不發生淬(cui)火過程(cheng)。


從QPQ處理(li)的(de)(de)工(gong)藝過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)可(ke)見,第一程(cheng)(cheng)序就是液體滲(shen)(shen)氮(或(huo)液體氮碳(tan)共(gong)滲(shen)(shen)),只不過(guo)(guo)是采用的(de)(de)冷(leng)卻方式必須是氧(yang)化(hua)(hua)鹽(yan)浴冷(leng)卻。第二程(cheng)(cheng)序是滲(shen)(shen)層(ceng)表(biao)(biao)面拋(pao)光(guang)(guang)(或(huo)研磨),工(gong)件(jian)經過(guo)(guo)鹽(yan)浴處理(li)后的(de)(de)表(biao)(biao)面不可(ke)避免地存在(zai)粗糙、多孔的(de)(de)顯(xian)微層(ceng),經過(guo)(guo)機械拋(pao)光(guang)(guang)或(huo)研磨后,改善了表(biao)(biao)面的(de)(de)光(guang)(guang)潔度(du),這時(shi)(shi)的(de)(de)耐腐蝕(shi)性能可(ke)能略有下(xia)降。第三程(cheng)(cheng)序是拋(pao)光(guang)(guang)后的(de)(de)工(gong)件(jian)表(biao)(biao)面在(zai)氧(yang)化(hua)(hua)鹽(yan)浴中受到氧(yang)化(hua)(hua),這時(shi)(shi)的(de)(de)耐腐蝕(shi)性能顯(xian)著提高。


QPQ處理及其他(ta)不同的(de)表(biao)面處理狀態在鹽(yan)霧試(shi)驗時的(de)耐腐蝕效果(guo)見(jian)表(biao)7-11。


表 11.jpg


由(you)此(ci)可認(ren)為(wei),QPQ處(chu)理所以得(de)到廣(guang)泛應用(yong),是由(you)于其氮化(hua)(hua)(或氨碳共滲)并在(zai)氧化(hua)(hua)鹽浴中冷卻(que),可獲得(de)高的表面硬度、耐磨(mo)性(xing)能、耐疲(pi)勞性(xing)能和拋光后再氧化(hua)(hua)獲得(de)的高耐腐性(xing)能的優良效果。


1. QPQ處理工藝


 如前所述,QPQ處(chu)理主要(yao)有以下(xia)過(guo)程。


  a. 液體滲氮(或液體氮碳共滲)


   液體(ti)(ti)滲氮(dan)或液體(ti)(ti)氮(dan)碳(tan)共滲工藝方法(fa)、效果及(ji)可能出(chu)現的(de)(de)缺陷參見本章(zhang)液體(ti)(ti)氮(dan)碳(tan)共滲的(de)(de)有(you)關內容。


  b. 滲(shen)后(hou)冷卻


   QPQ處(chu)理中滲(shen)氮或氮碳共滲(shen)工序中的冷卻(que)方(fang)式必須采用(yong)氧化鹽浴(yu)冷卻(que)。


   氧化(hua)(hua)鹽是一(yi)種強(qiang)堿性鹽,pH值為12~12.5,熔化(hua)(hua)后(hou)的鹽浴(yu)具(ju)有(you)強(qiang)烈的氧化(hua)(hua)性。


   氧(yang)化(hua)鹽的熔(rong)點(dian)不大(da)于(yu)300℃,使用(yong)溫度在350~400℃之間(jian)。工件在氧(yang)化(hua)鹽浴(yu)中(zhong)的保持(chi)時(shi)間(jian),依(yi)據工件大(da)小或多少控制(zhi)在15~30min 即(ji)可。


    在氧化鹽浴中保持后(hou),可依(yi)據工件的(de)情況,采(cai)用空冷或(huo)水冷。


    工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。


  c. 工(gong)件的表面拋光


  液體滲(shen)氮或液體氮碳(tan)共滲(shen)后并經氧化鹽浴(yu)冷卻(que)的(de)工件,采用機械方法對表面進行(xing)拋光或研磨,將工件表面粗糙度提高至R.0.09~0.15μm即可。


  d. 氧化


  經機械(xie)拋(pao)光或(huo)研(yan)磨(mo)后(hou)的工件放(fang)入氧(yang)化鹽浴中再(zai)氧(yang)化。


  氧(yang)化鹽浴(yu)與氮化冷(leng)卻鹽浴(yu)相同,保持溫度(du)在350~400℃,


  保持時間(jian)可(ke)短一(yi)些,一(yi)般在5~10min.



2. QPQ處理生產(chan)中的(de)相關問題



 要進行(xing)QPQ處理(li)(li)的(de)(de)工件,也應(ying)有預(yu)(yu)先的(de)(de)熱(re)處理(li)(li)、滲氮(或氨碳共診)前的(de)(de)表(biao)面清(qing)理(li)(li)、預(yu)(yu)熱(re)、處理(li)(li)后的(de)(de)清(qing)洗、烘(hong)干(gan)和(he)浸油程序,這些(xie)程序的(de)(de)具(ju)體要求(qiu)可參見本章液體氮碳共滲的(de)(de)相關內容。


 同樣,不銹鋼PQP處理工藝參數(shu)及處理后(hou)可(ke)獲得的滲層效果可(ke)參見本章(zhang)液體氮碳共滲的相關(guan)內容。