第二代QPQ加工

磷化处理时通过在金属表面形成一层磷化物膜来防止金属与外界环境中的氧气、水和其它化学物质接触，从而提高金属的耐腐蚀性能。然而磷化处理过程可能会产生一些有害物质，例如废水和废气中的重金属离子和硝酸盐，这对环境造成一定的污染。工研所QPQ技术是一种热处理表面改性技术，在工艺上是热处理技术和防腐技术的复合，在渗层组织上是氮化物层和氧化物层的复合，在渗层性能上是耐磨性和防腐性的复合。经过硫酸铜溶液腐蚀、露天放置以及盐雾试验进行耐蚀性能的比较，发现经过工研所QPQ处理的工件耐蚀性更优，同时工研所QPQ技术在生产过程中产生的废气、废水、废渣经处理后均满足国家标准。QPQ表面处理可以改善刀具的表面光洁度，减少切削时的摩擦阻力。第二代QPQ加工

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。第二代QPQ加工经过QPQ表面处理的刀具具有更好的热稳定性。

工研所的QPQ技术是通过在高温（400~650℃）下对工件进行氮化和氧化处理，使金属表面形成一层高硬度的氮化物层，通常碳钢材料可形成10-20μm的白亮层，不锈钢、模具钢可形成100μm左右的扩散层。该技术在相变温度以下处理具有微变形的特性，独有的氧化工序可以分解氮化盐，使其达到国家排放标准，具有环保环保的特性。工研所的QPQ 表面复合处理技术应用行业非常广，例如在汽车、摩托车、机车、纺织机械、工程机械、石油机械、化工机械、机床、仪器仪表、照相机、齿轮、模具、工具各行各业均有应用。

在QPQ的生产过程中，会有一定的废水、废气、废渣产生，我们需要采取相应的措施，使其符合排放标准。工研所QPQ生产过程中产生的废水主要是来自工件从氧化炉出来后清洗工件时所产生的，虽然从氮化炉中带出的少量氰根在氧化炉中完全被分解，但是氧化盐呈碱性不能直接排放，需要使用硫酸氢钠或硫酸等酸性物质将其中和直到pH值在8~9才可排放；工研所QPQ生产过程中的废气主要来源于调整盐的添加和工件氧化时发生化学反应产生的氨气和粉尘，QPQ在熔炼基盐和添加调整盐时会产生氨气，刺激嗅觉，废气排放必须采用排气筒（烟囱）排放，废气治理的主要工艺流程主要是：布袋除尘→喷淋式吸收塔吸收氨气→15mL排气筒排放；工研所QPQ生产过程中的废渣主要来源于氮化盐和氧化盐，为了保证盐浴的清洁度，通常将沉渣器放入氮化炉中，待取出冷却后沉积在沉渣器底部的黑色颗粒是无毒的铁渣，只有少量白色物为残留的氮化盐，残留的氮化盐中含有低浓度的氰根，不能随意丢弃，可放入氧化盐浴中进行中和处理，氧化盐的渣主要来源于工件带入的氮化盐和氧化盐反应的产物以及工件表面疏松层脱落的铁离子形成的铁渣，可以视同热处理盐浴炉炉渣一样处理。QPQ表面处理可以提高刀具的切削效率，降低加工成本。

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表面处理可以提高刀具的抗疲劳性能，延长刀具的使用寿命。活塞环QPQ盐浴

QPQ表面处理可以改善刀具的切削表面粗糙度。第二代QPQ加工

QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母缩写，释义为“淬火-抛光-淬火”。抛光是产品进行精细化处理的一种手段，还有喷丸（抛丸）、喷砂、研磨。可根据产品的技术要求（如外光要求、粗糙度要求、盐雾时间要求）选择合适的精细化处理方式。抛光是指利用机械、化学或者电化学的方式使工件表面粗糙度降低，以获得光亮平整的表面，QPQ常见的抛光方式有振动抛光、杆式抛光、布伦抛光以及羊毛刷手动抛光等；喷丸主要通过去除工件表面的疏松层与氧化膜来提供工件的机械性能和防腐性能，经过工研所QPQ处理的42CrMo工件进行抛丸处理，发现工件表面氧化膜去除，化合物层完好，耐蚀性提高；喷砂的破坏力强于喷丸，在使用过程中通常使用80目以上的玻璃砂，喷砂工艺不仅应用于后处理上，对于某些不锈钢产品，为确保产品外观，在QPQ处理前也需要进行喷砂处理以消除表面残余应力；研磨是通过研具与工件在一定压力下的相对运动对工件表面进行精整加工，主要应用于表面粗糙度较高、精密零件采用的工艺，加工精度可达IT5~01，表面粗糙度可达Ra0.63~0.01μm，研磨方法一般可分为湿研、干研和半干研，目前使用较多的一般是铜棒研磨。第二代QPQ加工