QPQ技术通过在工件表面形成一层氧化物层来显著提升其抗蚀性。这种氧化物层位于工件的表层,其化学成分可能包含铁(Fe)等元素。尤其是低摩擦系数和化学稳定的Fe3O4被广泛用于提高抗蚀性和耐磨性。经过QPQ技术处理的工件,其抗蚀性显著高于镀铬、镀镍等传统表面防护技术。此外,中碳钢经过QPQ处理后,在许多场合下可以替代不锈钢的使用,同时,QPQ工艺也成功替代了发黑、磷化等传统的防腐蚀工艺,其工艺流程可分为以下关键步骤:
一、预处理阶段
清洗脱脂:工件需彻底清除表面油脂和杂质,通常采用溶剂脱脂、喷砂或酸洗工艺。
装卡要求:工件应垂直悬挂排列,盲孔需朝下以避免盐浴杂质堆积。
二、核心处理阶段
预热:在空气炉中加热至250-400℃(时间20-30分钟),使工件表面颜色由银白渐变为蓝紫色。
盐浴氮化:
温度:530-580℃(通常550-580℃)
时间:根据零件类型调整(刀具10-20分钟,模具2-4小时)
需监控盐浴氰酸根含量,并通过金相试样检测质量。
盐浴氧化:降温至350℃左右,分解有害物质并形成氧化防护层。
三、后处理阶段
冷却与清洗:依次进行冷水冷却、热水浸泡和清水漂洗。
抛光:精密件需两次抛光以改善表面粗糙度。
二次氧化:部分工艺需重复氧化步骤以增强耐蚀性。
防锈处理:终浸泡防锈油以提升存储稳定性。
关键控制参数
温度精度:氮化阶段需严格控制在±5℃内。
盐浴成分:定期检测氰酸根浓度(建议范围20-30%)。
渗氮层深度:通常0.1-0.3mm,硬度可达62-65HRC。
该工艺通过氮化层的高硬度和氧化层的耐蚀性协同作用,显著提升工件耐磨性(磨损率降低至未处理件的1/3)和抗疲劳性能。