表面硬化QPQ工艺

TD金属表面超硬改性技术俗称渗金属，是在800-1050℃的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳原子产生化学反应，扩散在工件表面形成一层几微米至二十余微米的金属碳化物层，目前性能高、应用范围广的就是碳化钒（VC）覆层。VC渗层硬度高达2600-3600远高于QPQ渗层硬度600-1500，所以工研所QPQ的韧性更好。同时工研所QPQ处理温度（500-600℃）远低于TD工艺（800-1050℃），且工研所QPQ处理时间短，所以工件变形量工研所QPQ技术优于TD工艺。QPQ表面处理可以增加刀具的抗磨性，减少刀具更换频率。表面硬化QPQ工艺

在工研所QPQ技术的日常生产中，QPQ盐的质量对工件表面的化合物层特性，包括深度、硬度以及疏松级别，具有至关重要的影响。其中，基盐中的氰酸根浓度是一个关键指标，其精确控制是QPQ技术质量控制流程中的重要环节。为了准确检测并调整基盐中的氰酸根含量，经典的甲醛定氮法被广泛应用。这一方法需要精心配制甲基红和亚甲基蓝的混合指示剂，以确保在加入酸碱时能够精确控制反应进程。随后，通过加入过量的甲醛，溶液中的氨态氮会被转化为氢离子。在酚酞指示剂的作用下，利用氢氧化钠对转化后的氢离子进行滴定。通过记录滴定过程中消耗的氢氧化钠量，可以精确地推算出基盐中氰酸根的浓度。这一检测与调整过程不仅确保了QPQ处理中盐的质量，也为工件表面形成高质量化合物层提供了有力保障，从而进一步提升了工件的整体性能和使用寿命。刀具QPQ替代磷化经过QPQ表面处理的刀具具有更好的耐磨性和耐蚀性。

离子渗氮是传统渗氮手段之一，在表面处理行业应用广，离子渗氮后产品外观呈灰色，虽然可以通过在渗氮过程中通入适量的氧气来提高表面的氧含量来提高工件的耐蚀性，但是远达不到工研所QPQ氧化形成的氧化膜抗蚀性效果。离子渗氮温度更低，对于变形要求高、回火温度低，而工研所QPQ氧化处理的外观呈均匀一致的黑色，相较于离子渗氮外观及耐腐性更有优势，将两种渗氮工艺相结合，既可以保证离子渗氮形成的物相结构不发生变化，又可以在表面形成新的氧化膜从而提高工件的耐蚀性，同时也可适用于更多的生产场景，应用在更多的领域。

工研所的《QPQ盐浴复合处理技术及其成套设备》荣获国家科技进步二等奖、四川省科技进步一等奖，同时是国家重点推广新项目，编著《QPQ技术的原理与应用》行业专著一部，参与编写制定QPQ行业标准。团队通过承接国家、省部级科研项目如《石油管用深层QPQ防腐技术的开发研究》、《深层QPQ盐浴奥氏体氮碳共渗与氧化工艺的研究与开发》、《超深层QPQ技术的研发》等，先后开发出第二代QPQ处理技术、超深层QPQ处理技术，低温QPQ处理技术并实现推广应用。QPQ表面处理可以使刀具具有更高的切削效率。

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表面处理是一种常用于刀具的热处理方法。摩托车QPQ废渣

QPQ表面处理可以改善刀具的表面质量，提高加工精度。表面硬化QPQ工艺

在汽车发动机中，活塞杆是连接活塞和曲轴的关键部位，它承受着活塞往复运动时的巨大力量，并将这些力量转化为旋转动力，驱动汽车前进，因此，它要求有较高的耐磨性和良好的耐蚀性。原来一般采用镀硬铬来增加表面的耐蚀性和耐磨性，但是镀铬的六价铬离子严重污染环境，因此采用环保的工研所QPQ工艺方法，其耐磨性比镀硬铬高2倍，耐蚀性比镀硬铬高20倍，同时通过盐雾试验发现工研所QPQ处理后的活塞杆具有良好的耐蚀性，因此可以用工研所QPQ技术代替镀硬铬。表面硬化QPQ工艺