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(jing)過氧化浴時,也(ye)只是拋光后(hou)的表面氧化過程。始終不發生淬(cui)火過程。


從(cong)QPQ處(chu)理的(de)工藝(yi)過(guo)程(cheng)可見,第(di)一程(cheng)序(xu)(xu)(xu)就是(shi)液體(ti)(ti)滲(shen)氮(或(huo)液體(ti)(ti)氮碳(tan)共滲(shen)),只不過(guo)是(shi)采用的(de)冷卻方式必須是(shi)氧(yang)化鹽(yan)浴(yu)冷卻。第(di)二程(cheng)序(xu)(xu)(xu)是(shi)滲(shen)層(ceng)表(biao)(biao)面(mian)拋(pao)(pao)光(或(huo)研磨),工件(jian)經過(guo)鹽(yan)浴(yu)處(chu)理后的(de)表(biao)(biao)面(mian)不可避免地(di)存在粗糙、多孔的(de)顯微(wei)層(ceng),經過(guo)機械(xie)拋(pao)(pao)光或(huo)研磨后,改善(shan)了表(biao)(biao)面(mian)的(de)光潔度,這時的(de)耐腐蝕(shi)(shi)性能(neng)可能(neng)略有下降。第(di)三程(cheng)序(xu)(xu)(xu)是(shi)拋(pao)(pao)光后的(de)工件(jian)表(biao)(biao)面(mian)在氧(yang)化鹽(yan)浴(yu)中(zhong)受到(dao)氧(yang)化,這時的(de)耐腐蝕(shi)(shi)性能(neng)顯著提高。


QPQ處理及其他不同的(de)表面處理狀態在鹽霧試驗(yan)時的(de)耐腐蝕效果見表7-11。


表 11.jpg


由(you)此可(ke)認為,QPQ處理所以得到(dao)廣泛應用,是由(you)于(yu)其氮(dan)化(hua)(或氨碳共滲)并在(zai)氧化(hua)鹽浴(yu)中冷卻,可(ke)獲(huo)得高的表面硬度(du)、耐磨性能(neng)、耐疲勞性能(neng)和拋光后再氧化(hua)獲(huo)得的高耐腐(fu)性能(neng)的優良效果。


1. QPQ處理工(gong)藝(yi)


 如(ru)前所述,QPQ處理主要(yao)有以下(xia)過程。


  a. 液(ye)體(ti)滲氮(dan)(dan)(或液(ye)體(ti)氮(dan)(dan)碳共滲)


   液(ye)(ye)體(ti)滲(shen)(shen)氮或液(ye)(ye)體(ti)氮碳共(gong)滲(shen)(shen)工藝方法、效果及可(ke)能出現的缺(que)陷參見本章(zhang)液(ye)(ye)體(ti)氮碳共(gong)滲(shen)(shen)的有關(guan)內容。


  b. 滲(shen)后冷(leng)卻


   QPQ處理中滲氮(dan)或(huo)氮(dan)碳共滲工序中的冷(leng)卻方式必須采(cai)用氧化(hua)鹽浴冷(leng)卻。


   氧化鹽是一(yi)種(zhong)強(qiang)堿性(xing)鹽,pH值為12~12.5,熔(rong)化后的鹽浴具有強(qiang)烈的氧化性(xing)。


   氧(yang)化鹽的熔點不大于300℃,使用溫度在350~400℃之間。工件在氧(yang)化鹽浴中的保持時(shi)間,依據(ju)工件大小或多少控制在15~30min 即可。


    在氧化(hua)鹽浴(yu)中(zhong)保持(chi)后,可依據(ju)工件的情況,采用(yong)空冷(leng)或水冷(leng)。


    工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。


  c. 工件的表面拋光


  液(ye)(ye)體滲氮或(huo)液(ye)(ye)體氮碳共(gong)滲后并經氧化鹽(yan)浴冷卻的工件,采用機(ji)械方(fang)法對(dui)表面進(jin)行拋光或(huo)研磨,將工件表面粗糙度提高(gao)至R.0.09~0.15μm即可。


  d. 氧化


  經機械拋(pao)光或研磨后的工件放(fang)入氧化(hua)鹽浴中再氧化(hua)。


  氧化(hua)鹽浴(yu)與氮化(hua)冷(leng)卻鹽浴(yu)相同,保(bao)持溫度在350~400℃,


  保持時間可短一(yi)些(xie),一(yi)般(ban)在5~10min.



2. QPQ處(chu)理生(sheng)產中(zhong)的相關問題



 要進行QPQ處理的工件,也應(ying)有預先的熱處理、滲氮(或(huo)氨碳(tan)共診)前(qian)的表(biao)面(mian)清(qing)理、預熱、處理后的清(qing)洗、烘干和浸油程(cheng)(cheng)序(xu),這些程(cheng)(cheng)序(xu)的具體(ti)要求可(ke)參見本(ben)章液體(ti)氮碳(tan)共滲的相關內容。


 同樣,不銹鋼PQP處理(li)工藝(yi)參數及處理(li)后可(ke)獲得的滲層效(xiao)果可(ke)參見(jian)本章液體氮碳共滲的相關內容。