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(pao)光后再次(ci)經過氧(yang)化(hua)浴時(shi),也只是拋(pao)光后的(de)表面氧(yang)化(hua)過程。始終不發(fa)生淬火過程。
從(cong)QPQ處理(li)的(de)(de)(de)工藝過程可(ke)見,第(di)一程序就是液體滲(shen)氮(或(huo)(huo)液體氮碳共滲(shen)),只不過是采(cai)用的(de)(de)(de)冷卻(que)方式必須是氧化(hua)鹽(yan)(yan)浴冷卻(que)。第(di)二程序是滲(shen)層(ceng)表(biao)面(mian)拋(pao)光(guang)(guang)(或(huo)(huo)研(yan)磨),工件經過鹽(yan)(yan)浴處理(li)后的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)不可(ke)避免地(di)存在(zai)粗糙、多(duo)孔的(de)(de)(de)顯微層(ceng),經過機械拋(pao)光(guang)(guang)或(huo)(huo)研(yan)磨后,改善了表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)潔度,這(zhe)時的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性能可(ke)能略有(you)下降。第(di)三程序是拋(pao)光(guang)(guang)后的(de)(de)(de)工件表(biao)面(mian)在(zai)氧化(hua)鹽(yan)(yan)浴中(zhong)受到氧化(hua),這(zhe)時的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性能顯著提高。
QPQ處理(li)及其他不同的表面處理(li)狀態在(zai)鹽霧(wu)試驗(yan)時的耐腐蝕效果見表7-11。
由此可(ke)認為,QPQ處理所以(yi)得(de)到廣泛應用,是由于(yu)其(qi)氮化(或氨碳共滲)并在氧化鹽浴中冷卻,可(ke)獲得(de)高(gao)的(de)表面硬度、耐磨性(xing)能、耐疲勞性(xing)能和拋光(guang)后(hou)再氧化獲得(de)的(de)高(gao)耐腐性(xing)能的(de)優良(liang)效果。
1. QPQ處理工藝
如前所述,QPQ處理主(zhu)要有以(yi)下過程。
a. 液(ye)(ye)體滲(shen)氮(dan)(或(huo)液(ye)(ye)體氮(dan)碳共滲(shen))
液(ye)體滲(shen)(shen)氮(dan)或(huo)液(ye)體氮(dan)碳共滲(shen)(shen)工藝方法(fa)、效果(guo)及(ji)可能出現(xian)的缺陷參(can)見(jian)本章液(ye)體氮(dan)碳共滲(shen)(shen)的有關內容。
b. 滲后冷卻
QPQ處理(li)中(zhong)滲氮或氮碳共滲工序中(zhong)的冷卻(que)(que)方式必須采用(yong)氧(yang)化鹽浴冷卻(que)(que)。
氧(yang)化(hua)鹽是一種強(qiang)堿性(xing)鹽,pH值為12~12.5,熔化(hua)后的鹽浴具有強(qiang)烈的氧(yang)化(hua)性(xing)。
氧化(hua)鹽(yan)的熔點不大于300℃,使用溫度在350~400℃之間(jian)。工(gong)件(jian)在氧化(hua)鹽(yan)浴中的保持時間(jian),依(yi)據工(gong)件(jian)大小或多少控制在15~30min 即(ji)可。
在(zai)氧化鹽浴中(zhong)保持后,可依據工件的情況,采用空冷(leng)或水冷(leng)。
工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。
c. 工(gong)件的表(biao)面拋(pao)光
液(ye)體(ti)滲氮或液(ye)體(ti)氮碳共滲后并(bing)經氧化鹽浴冷卻的工(gong)件,采用機械方法對表(biao)面(mian)進行(xing)拋光或研磨,將工(gong)件表(biao)面(mian)粗糙度提高至R.0.09~0.15μm即可。
d. 氧化
經機械拋光或研磨后的(de)工件放入氧(yang)化鹽浴中(zhong)再氧(yang)化。
氧化鹽浴(yu)與(yu)氮化冷(leng)卻鹽浴(yu)相同,保持(chi)溫度在(zai)350~400℃,
保持時間可短一些,一般在5~10min.
2. QPQ處理生(sheng)產(chan)中(zhong)的相(xiang)關問題
要進行QPQ處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)工件,也應有預(yu)先的(de)(de)熱處(chu)(chu)理(li)(li)、滲(shen)氮(dan)(或氨(an)碳(tan)共(gong)診)前的(de)(de)表面清理(li)(li)、預(yu)熱、處(chu)(chu)理(li)(li)后的(de)(de)清洗、烘干和(he)浸油程(cheng)序,這(zhe)些程(cheng)序的(de)(de)具(ju)體要求(qiu)可參見本章液體氮(dan)碳(tan)共(gong)滲(shen)的(de)(de)相關內(nei)容。
同樣,不銹(xiu)鋼(gang)PQP處理(li)工藝(yi)參數及(ji)處理(li)后可(ke)獲(huo)得的滲層效果(guo)可(ke)參見(jian)本章液體氮碳共滲的相關內(nei)容(rong)。