软氮化和硬氮化是两种不同的表面处理技术,硬氮化工艺又称为渗氮,应用于载荷大、接触疲劳相对要求高的工件,强调渗层深度的工件,方法上分为气体渗氮和离子渗氮,渗氮处理的温度通常在480~540℃范围(既要保持工件的心部的调质硬度又要使渗氮层的硬度达到要求值),处理的时间随着深度的不同而不同,一般为15~70h,甚至更长;软氮化工艺又称氮碳共渗或铁素体氮碳共渗,工研所QPQ是作为典型的软氮化,在500~580℃下对钢件表面同时渗入氮、碳原子的化学表面热处理工艺,渗氮为主,渗入少量的碳,碳的加入使表面化合物层(白亮层)的形成和性能得到改善,氮碳共渗适合范围很广,几乎适用于所有常用的钢种和铸铁。QPQ表面处理可以使刀具具有更高的切削精度。活塞环QPQ产品

工研所研发的QPQ技术,其工艺温度设定巧妙地低于钢的相变温度,这意味着在处理过程中,金属的内部组织结构不会发生改变,从而避免了组织应力的产生。相较于那些会引发组织转变的常规热处理工艺,如淬火、高频感应淬火以及渗碳淬火,QPQ技术所带来的工件变形要小得多。这一特性使得QPQ技术在处理精密零部件时具有明显的优势。在进行QPQ处理时,为了确保处理效果并减小工件的形状变化,杆轴件或板件必须垂直装卡,以保证处理的均匀性。预热阶段,应缓慢热透工件,必要时还可以采用随炉升温预热的方式,以进一步减小热应力对工件的影响。在氧化工序结束后,为了让工件能够更稳定地定型,可将其冷却到接近室温后再进行清洗。这一系列精细的操作步骤,都是为了确保QPQ处理后的工件能够保持原有的形状精度,满足高精度零部件的制造要求。QPQ替代镀镍QPQ表面处理可以提高刀具的抗疲劳性能。

在金属成型领域,压铸模、挤压模、锻模以及拉伸模等模具扮演着至关重要的角色。这些模具不仅要求具备很高的强度,以抵抗成型过程中的巨大压力,还要求具有良好的抗变形能力和抗磨损能力,确保成型件的精度和质量。为了达到这些要求,模具在生产过程中必须经历严格的热处理,以增强其整体强度。然而,为了进一步延长模具的使用寿命,热处理之后还需进行QPQ处理。工研所的QPQ处理技术通过特定的化学反应,在模具表面形成一层厚度超过10微米的化合物层。这层化合物层主要由氮化物、碳化物等硬质物质构成,极大地提高了模具表面的耐磨性,减少了因摩擦而产生的磨损。同时,化合物层以下的扩散层通过元素扩散增强了材料的微观结构,从而提高了模具的疲劳强度。得益于QPQ处理带来的这些明显优势,模具的使用寿命通常可以延长2倍以上。这不仅降低了生产成本,还提高了生产效率和产品质量,为金属成型行业带来了明显的效益。
齿轮在各类机械设备中的使用过程中,常常面临着重载荷、高磨损以及高疲劳的严苛服役特性。这些特性要求齿轮材料必须具备良好的高韧性、高耐磨性和高疲劳强度,以确保其长期稳定运行。经过工研所QPQ表面符合处理技术的处理后,齿轮样件的表面会形成一层由氮化物、碳化物及氧化物组成的混合强化层。这一强化层不仅明显提升了零构件的表面硬度、耐磨性和耐蚀性,而且能够保留芯部原有的良好韧性。更为可贵的是,经过QPQ处理的工件几乎不会发生变形,从而确保了齿轮在复杂工况下的高精度和可靠性。QPQ表面处理可以减少刀具的摩擦系数。

气门的作用是是专门负责向汽车发动机内输入空气并派出燃烧后的废气,气门是在高温状态下工作的零件,因此气门除了选用热强钢材料外,还要注意气门的接触面是一个危险区域,该区域要求耐热蚀、热疲劳、耐磨损,因此必须进行表面强化。较早的表面强化技术是采用镀硬铬,现在气门材料常用4Cr9Si2钢、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N,比较试验表明,40Cr钢气门和5Cr21Mn9Ni4N钢排气门经工研所QPQ处理后,其耐磨性比镀硬铬高2倍,并成功地解决了六价铬的公害问题。QPQ表面处理可以有效地提高刀具的抗腐蚀性能。齿轮QPQ替代高频淬火
QPQ表面处理可以提高刀具的耐热性能,使其适用于高温切削加工。活塞环QPQ产品
电镀技术就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一层其它金属或合金的过程,通过金属膜来防止金属氧化,提高耐蚀性与耐磨性。随着环保政策的管控,电镀工艺存在的重金属污染在较多地区受到一定的限制。工研所QPQ热处理表面改性技术主要应用在黑色金属的防腐抗蚀、硬度提升、耐磨性提升等性能需求。通过在高温(400-650℃)下对工件进行氮化和氧化处理,使金属表面形成一层硬度较高的氮化物层,这种氮化物层具有极高的硬度和耐磨性,能够有效提高金属制品的表面硬度、耐磨性和耐蚀性。活塞环QPQ产品