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。
在拋光后再次經過(guo)(guo)(guo)氧化(hua)浴時,也只是拋光后的表面氧化(hua)過(guo)(guo)(guo)程。始終(zhong)不發生淬火過(guo)(guo)(guo)程。
從QPQ處理的(de)(de)(de)工藝過(guo)程(cheng)可見,第一程(cheng)序就(jiu)是液(ye)體滲(shen)氮(或液(ye)體氮碳共滲(shen)),只(zhi)不過(guo)是采用的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)方式必須是氧(yang)化(hua)鹽浴冷(leng)卻(que)。第二程(cheng)序是滲(shen)層表(biao)面(mian)拋(pao)(pao)光(guang)(或研磨),工件經(jing)過(guo)鹽浴處理后的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)不可避免地存(cun)在粗糙、多孔的(de)(de)(de)顯微層,經(jing)過(guo)機械拋(pao)(pao)光(guang)或研磨后,改善了表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)光(guang)潔度,這時的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性能可能略有下降(jiang)。第三程(cheng)序是拋(pao)(pao)光(guang)后的(de)(de)(de)工件表(biao)面(mian)在氧(yang)化(hua)鹽浴中受到氧(yang)化(hua),這時的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性能顯著提高。
QPQ處理及其他(ta)不(bu)同的(de)表面處理狀態(tai)在(zai)鹽霧試驗時的(de)耐腐蝕效果見表7-11。
由此可認為,QPQ處理所以得(de)(de)到廣(guang)泛(fan)應用,是由于其(qi)氮化(hua)(hua)(或氨碳共滲)并在氧化(hua)(hua)鹽浴中冷卻,可獲得(de)(de)高(gao)的(de)表面硬(ying)度、耐(nai)磨性能、耐(nai)疲(pi)勞性能和拋光后再氧化(hua)(hua)獲得(de)(de)的(de)高(gao)耐(nai)腐性能的(de)優(you)良(liang)效果。
1. QPQ處理工藝
如前所述(shu),QPQ處理(li)主要有以(yi)下(xia)過(guo)程。
a. 液體滲氮(或液體氮碳共滲)
液(ye)體(ti)(ti)滲(shen)氮(dan)或液(ye)體(ti)(ti)氮(dan)碳共滲(shen)工(gong)藝方法、效(xiao)果及可能(neng)出(chu)現的(de)缺陷(xian)參(can)見本章(zhang)液(ye)體(ti)(ti)氮(dan)碳共滲(shen)的(de)有關內(nei)容。
b. 滲后冷卻
QPQ處(chu)理中滲氮或氮碳共滲工序中的冷(leng)卻(que)方式必須采用氧(yang)化鹽浴冷(leng)卻(que)。
氧(yang)化(hua)鹽(yan)(yan)是一種強堿性鹽(yan)(yan),pH值為12~12.5,熔化(hua)后的鹽(yan)(yan)浴具有強烈的氧(yang)化(hua)性。
氧(yang)化(hua)鹽的(de)熔點(dian)不大于300℃,使(shi)用溫度在350~400℃之間。工(gong)(gong)件(jian)在氧(yang)化(hua)鹽浴中的(de)保持時間,依(yi)據工(gong)(gong)件(jian)大小或多少控(kong)制在15~30min 即可。
在氧(yang)化鹽浴中保(bao)持后,可依據工件的(de)情況,采用(yong)空冷或水冷。
工件氧化后,在表面形成Fe3O4薄膜。
c. 工件的表面拋光(guang)
液體滲氮(dan)或液體氮(dan)碳共滲后并經氧化鹽浴冷卻的工件,采用機械(xie)方法對表(biao)(biao)面進行拋光或研磨,將工件表(biao)(biao)面粗糙度提高至R.0.09~0.15μm即可。
d. 氧(yang)化(hua)
經機械拋(pao)光或研磨后的工(gong)件放(fang)入氧化鹽浴(yu)中(zhong)再氧化。
氧化鹽浴與(yu)氮(dan)化冷卻鹽浴相同,保持溫度在350~400℃,
保(bao)持(chi)時(shi)間可短一些(xie),一般在5~10min.
2. QPQ處理生(sheng)產中(zhong)的相關問題
要(yao)進(jin)行QPQ處(chu)(chu)理的工件,也應有預先的熱處(chu)(chu)理、滲氮(dan)(或(huo)氨碳共診)前的表面(mian)清理、預熱、處(chu)(chu)理后的清洗、烘干和浸油程序(xu),這(zhe)些程序(xu)的具體要(yao)求可(ke)參(can)見(jian)本章液(ye)體氮(dan)碳共滲的相(xiang)關(guan)內(nei)容。
同樣,不銹鋼PQP處(chu)(chu)理工藝參(can)數及(ji)處(chu)(chu)理后可(ke)(ke)獲得的(de)滲層效果可(ke)(ke)參(can)見本(ben)章液體氮(dan)碳共滲的(de)相關內容(rong)。