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(zai)拋(pao)光后(hou)再次經過氧化浴時,也(ye)只(zhi)是(shi)拋(pao)光后(hou)的表面氧化過程。始終不發生淬火過程。


從QPQ處理(li)的工藝過程(cheng)可(ke)見,第一程(cheng)序(xu)就是(shi)液(ye)體(ti)滲(shen)氮(或(huo)液(ye)體(ti)氮碳共滲(shen)),只不過是(shi)采(cai)用的冷卻方式(shi)必須是(shi)氧化(hua)鹽(yan)(yan)浴冷卻。第二程(cheng)序(xu)是(shi)滲(shen)層表(biao)面拋光(guang)(guang)(或(huo)研磨),工件(jian)經過鹽(yan)(yan)浴處理(li)后(hou)的表(biao)面不可(ke)避免地存在粗糙、多孔的顯微層,經過機(ji)械(xie)拋光(guang)(guang)或(huo)研磨后(hou),改善了表(biao)面的光(guang)(guang)潔度(du),這時的耐腐蝕性(xing)能(neng)可(ke)能(neng)略有下降。第三(san)程(cheng)序(xu)是(shi)拋光(guang)(guang)后(hou)的工件(jian)表(biao)面在氧化(hua)鹽(yan)(yan)浴中受到(dao)氧化(hua),這時的耐腐蝕性(xing)能(neng)顯著提高。


QPQ處理(li)(li)及其他(ta)不同的表(biao)面處理(li)(li)狀態(tai)在鹽霧試驗(yan)時的耐(nai)腐蝕效果見表(biao)7-11。


表 11.jpg


由此可認為,QPQ處(chu)理所以得(de)到廣泛應用,是由于其(qi)氮化(hua)(或氨碳共滲)并在氧(yang)化(hua)鹽浴中冷(leng)卻(que),可獲得(de)高(gao)的(de)(de)表面硬度(du)、耐磨性(xing)能(neng)、耐疲勞性(xing)能(neng)和拋光后再氧(yang)化(hua)獲得(de)的(de)(de)高(gao)耐腐性(xing)能(neng)的(de)(de)優(you)良效果(guo)。


1. QPQ處理(li)工藝


 如前所述(shu),QPQ處理主要有以下過程。


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


   液體滲氮或(huo)液體氮碳共(gong)(gong)滲工(gong)藝(yi)方法、效果及可能(neng)出現(xian)的缺(que)陷參見本(ben)章液體氮碳共(gong)(gong)滲的有(you)關(guan)內容。


  b. 滲后(hou)冷卻


   QPQ處理中滲氮或氮碳共滲工序中的冷卻方(fang)式(shi)必須采(cai)用氧(yang)化(hua)鹽浴冷卻。


   氧(yang)化鹽(yan)是一種(zhong)強(qiang)堿(jian)性鹽(yan),pH值為12~12.5,熔(rong)化后的(de)鹽(yan)浴具有強(qiang)烈(lie)的(de)氧(yang)化性。


   氧(yang)化鹽的熔(rong)點(dian)不(bu)大(da)于300℃,使用(yong)溫度在(zai)350~400℃之間。工(gong)件在(zai)氧(yang)化鹽浴中(zhong)的保持時間,依據工(gong)件大(da)小(xiao)或多少控制在(zai)15~30min 即可。


    在氧(yang)化鹽浴中(zhong)保持(chi)后(hou),可(ke)依據工件的情況,采用空(kong)冷或水冷。


    工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。


  c. 工件的表面拋光


  液(ye)體(ti)滲氮(dan)或(huo)(huo)液(ye)體(ti)氮(dan)碳共滲后并經氧化鹽浴(yu)冷卻的工件(jian),采用機械方法對表(biao)面進行拋(pao)光或(huo)(huo)研磨,將工件(jian)表(biao)面粗糙度提(ti)高至(zhi)R.0.09~0.15μm即(ji)可(ke)。


  d. 氧化


  經機械拋光或研(yan)磨(mo)后(hou)的工件(jian)放(fang)入氧(yang)化鹽浴中再(zai)氧(yang)化。


  氧(yang)化(hua)鹽(yan)浴與氮化(hua)冷卻鹽(yan)浴相同,保持溫度在350~400℃,


  保(bao)持(chi)時間可短(duan)一些(xie),一般在5~10min.



2. QPQ處理生產中(zhong)的相關問(wen)題



 要進(jin)行(xing)QPQ處理的(de)工件(jian),也應有預(yu)先(xian)的(de)熱處理、滲氮(或氨碳共診)前的(de)表面清(qing)理、預(yu)熱、處理后的(de)清(qing)洗、烘干和浸(jin)油(you)程(cheng)(cheng)序,這些程(cheng)(cheng)序的(de)具體要求可參見本章(zhang)液體氮碳共滲的(de)相關內(nei)容。


 同樣,不銹鋼PQP處理工(gong)藝(yi)參(can)數及處理后可獲得(de)的滲層(ceng)效(xiao)果可參(can)見本(ben)章液體氮碳(tan)共滲的相關內容。