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)拋光(guang)后再次經過(guo)(guo)氧化浴時,也只是拋光(guang)后的表面(mian)氧化過(guo)(guo)程(cheng)。始終不發生淬火過(guo)(guo)程(cheng)。


從QPQ處理的(de)(de)工(gong)藝過程(cheng)可見,第(di)(di)一程(cheng)序(xu)(xu)就是(shi)液體滲(shen)氮(dan)(或液體氮(dan)碳共(gong)滲(shen)),只不過是(shi)采用的(de)(de)冷卻方式必須是(shi)氧化(hua)鹽(yan)浴(yu)冷卻。第(di)(di)二程(cheng)序(xu)(xu)是(shi)滲(shen)層表面拋(pao)光(guang)(guang)(或研磨(mo)),工(gong)件(jian)經(jing)過鹽(yan)浴(yu)處理后(hou)的(de)(de)表面不可避免地存在(zai)粗糙、多孔的(de)(de)顯微層,經(jing)過機械拋(pao)光(guang)(guang)或研磨(mo)后(hou),改善了表面的(de)(de)光(guang)(guang)潔(jie)度,這(zhe)時的(de)(de)耐腐蝕(shi)性能可能略有(you)下降。第(di)(di)三(san)程(cheng)序(xu)(xu)是(shi)拋(pao)光(guang)(guang)后(hou)的(de)(de)工(gong)件(jian)表面在(zai)氧化(hua)鹽(yan)浴(yu)中受(shou)到氧化(hua),這(zhe)時的(de)(de)耐腐蝕(shi)性能顯著提高。


QPQ處(chu)理(li)及(ji)其(qi)他不同(tong)的表面處(chu)理(li)狀態在鹽(yan)霧試驗時的耐腐蝕效果見表7-11。


表 11.jpg


由此可認為,QPQ處理所以得(de)到廣泛應用,是由于其氮(dan)化(hua)(或氨碳共滲)并(bing)在氧化(hua)鹽(yan)浴中冷卻,可獲(huo)得(de)高的(de)表(biao)面(mian)硬度、耐(nai)(nai)磨性能、耐(nai)(nai)疲勞性能和拋光后再氧化(hua)獲(huo)得(de)的(de)高耐(nai)(nai)腐性能的(de)優良效果。


1. QPQ處(chu)理工藝(yi)


 如(ru)前所(suo)述,QPQ處理主要有以下(xia)過程。


  a. 液體滲氮(或液體氮碳共滲)


   液(ye)體滲氮或液(ye)體氮碳(tan)共滲工藝方法(fa)、效果(guo)及(ji)可能(neng)出現的缺陷(xian)參(can)見本章液(ye)體氮碳(tan)共滲的有(you)關內容。


  b. 滲(shen)后冷卻(que)


   QPQ處(chu)理(li)中滲氮(dan)或(huo)氮(dan)碳共滲工序中的冷(leng)卻方式必(bi)須(xu)采用氧化鹽(yan)浴(yu)冷(leng)卻。


   氧(yang)化鹽(yan)(yan)是一種強堿(jian)性鹽(yan)(yan),pH值為(wei)12~12.5,熔化后的鹽(yan)(yan)浴具有強烈的氧(yang)化性。


   氧化(hua)鹽的熔點不大于(yu)300℃,使用溫度在350~400℃之(zhi)間(jian)。工件(jian)在氧化(hua)鹽浴中的保持時(shi)間(jian),依據工件(jian)大小(xiao)或多少(shao)控制在15~30min 即(ji)可。


    在氧化鹽浴(yu)中(zhong)保持(chi)后,可依據工(gong)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. 工件的表面拋光


  液體(ti)滲氮(dan)或液體(ti)氮(dan)碳共滲后并(bing)經(jing)氧化(hua)鹽(yan)浴冷卻的工件,采用機械(xie)方(fang)法對表(biao)面(mian)進行拋光或研磨,將工件表(biao)面(mian)粗糙(cao)度提高至R.0.09~0.15μm即可。


  d. 氧(yang)化


  經機械拋(pao)光(guang)或研磨后的工件放(fang)入氧(yang)化(hua)鹽浴中再氧(yang)化(hua)。


  氧(yang)化鹽(yan)浴與氮(dan)化冷卻(que)鹽(yan)浴相同,保持溫度在350~400℃,


  保持時間可短(duan)一些,一般在5~10min.



2. QPQ處理生產中(zhong)的相關問題



 要進行QPQ處(chu)理的工件(jian),也應有預先的熱處(chu)理、滲(shen)氮(或氨(an)碳共(gong)診)前(qian)的表(biao)面(mian)清(qing)理、預熱、處(chu)理后(hou)的清(qing)洗(xi)、烘干和浸油程序(xu),這些(xie)程序(xu)的具體要求可參見(jian)本章(zhang)液(ye)體氮碳共(gong)滲(shen)的相關內容。


 同樣,不銹鋼PQP處(chu)理(li)工藝參數及處(chu)理(li)后可獲得的(de)滲(shen)(shen)層效(xiao)果(guo)可參見本(ben)章液體氮碳共滲(shen)(shen)的(de)相關內容。