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(guang)(guang)后再次經過氧化(hua)浴時(shi),也只是拋(pao)光(guang)(guang)后的表(biao)面氧化(hua)過程。始終不發生淬火過程。


從QPQ處理的(de)(de)工(gong)藝過程(cheng)可見,第(di)一程(cheng)序(xu)就是液體滲(shen)氮(dan)(dan)(或液體氮(dan)(dan)碳共滲(shen)),只不(bu)(bu)過是采用的(de)(de)冷卻方式必(bi)須是氧(yang)化(hua)(hua)鹽(yan)浴(yu)冷卻。第(di)二程(cheng)序(xu)是滲(shen)層表(biao)(biao)面拋(pao)光(guang)(guang)(或研(yan)磨),工(gong)件(jian)經(jing)過鹽(yan)浴(yu)處理后(hou)的(de)(de)表(biao)(biao)面不(bu)(bu)可避免(mian)地(di)存在粗糙、多孔的(de)(de)顯微層,經(jing)過機械拋(pao)光(guang)(guang)或研(yan)磨后(hou),改(gai)善了表(biao)(biao)面的(de)(de)光(guang)(guang)潔度,這(zhe)(zhe)時的(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)能可能略有下降。第(di)三程(cheng)序(xu)是拋(pao)光(guang)(guang)后(hou)的(de)(de)工(gong)件(jian)表(biao)(biao)面在氧(yang)化(hua)(hua)鹽(yan)浴(yu)中(zhong)受到氧(yang)化(hua)(hua),這(zhe)(zhe)時的(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)能顯著提(ti)高。


QPQ處理及其他(ta)不(bu)同的表面處理狀態在鹽(yan)霧試驗時的耐腐蝕效果見表7-11。


表 11.jpg


由(you)(you)此(ci)可認為,QPQ處理所(suo)以得(de)到廣泛應用,是由(you)(you)于(yu)其氮化(hua)(或氨碳共滲(shen))并(bing)在氧(yang)化(hua)鹽浴中冷(leng)卻,可獲(huo)得(de)高(gao)的(de)表面(mian)硬度(du)、耐(nai)磨性(xing)能、耐(nai)疲勞性(xing)能和拋光后再(zai)氧(yang)化(hua)獲(huo)得(de)的(de)高(gao)耐(nai)腐性(xing)能的(de)優良效果(guo)。


1. QPQ處理工藝


 如前所(suo)述(shu),QPQ處(chu)理主要有以(yi)下過程。


  a. 液(ye)體(ti)滲氮(或(huo)液(ye)體(ti)氮碳共(gong)滲)


   液(ye)體(ti)滲氮(dan)或液(ye)體(ti)氮(dan)碳(tan)共滲工藝方法、效(xiao)果及可能出(chu)現的(de)缺陷參見本章液(ye)體(ti)氮(dan)碳(tan)共滲的(de)有關內容。


  b. 滲后冷卻(que)


   QPQ處理中(zhong)滲氮或氮碳共滲工序中(zhong)的(de)冷卻方式必須(xu)采用(yong)氧化鹽浴(yu)冷卻。


   氧化鹽(yan)是一種強堿性鹽(yan),pH值為12~12.5,熔化后的鹽(yan)浴具(ju)有強烈的氧化性。


   氧化鹽的(de)熔點不大于300℃,使用(yong)溫(wen)度在(zai)350~400℃之間。工件(jian)在(zai)氧化鹽浴中(zhong)的(de)保持時間,依據工件(jian)大小或多少控制在(zai)15~30min 即(ji)可(ke)。


    在氧(yang)化鹽浴中保持(chi)后(hou),可依據工(gong)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(de)表面拋(pao)光


  液體(ti)滲氮或液體(ti)氮碳共滲后并經氧化鹽(yan)浴冷卻的工件,采用機械方(fang)法對表面(mian)進行(xing)拋光或研磨,將工件表面(mian)粗糙度提高至R.0.09~0.15μm即可。


  d. 氧化


  經機械(xie)拋(pao)光或研磨(mo)后的(de)工件放入氧化鹽浴中再(zai)氧化。


  氧化鹽浴(yu)與氮化冷卻鹽浴(yu)相同,保持溫度在350~400℃,


  保持時間可(ke)短一些,一般在5~10min.



2. QPQ處理生產(chan)中(zhong)的相關問題



 要進行QPQ處理的(de)工(gong)件,也應有(you)預先(xian)的(de)熱處理、滲(shen)(shen)氮(或氨碳(tan)共診)前(qian)的(de)表面清(qing)理、預熱、處理后(hou)的(de)清(qing)洗、烘干和浸油程(cheng)序,這些程(cheng)序的(de)具體要求(qiu)可參見(jian)本章液體氮碳(tan)共滲(shen)(shen)的(de)相(xiang)關內容(rong)。


 同樣,不銹鋼PQP處(chu)理工藝(yi)參(can)(can)數及處(chu)理后可(ke)獲(huo)得(de)的滲層效果可(ke)參(can)(can)見(jian)本(ben)章液體氮碳(tan)共滲的相關(guan)內(nei)容。