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。QPQ表面处理可以改善刀具的切削表面粗糙度。QPQ替代高频淬火

海洋油气田的开发开采环境和工况极其恶劣,因此要求井下工具具有很高的强度和高耐磨、优良自润滑性、耐腐蚀和耐冲蚀等综合性能,气相沉积、电镀钨合金、QPQ盐浴复合处理等技术都可以提高表面硬度,但是又有各自的适应特性,气相沉积技术在提高工具耐磨和耐冲击性能具有明显的优势,电镀钨合金技术在提高工件的耐蚀性能上占明显优势,而工研所QPQ盐浴复合处理技术不仅在耐磨和耐冲蚀性具有优势,同时,还适合解决不锈钢螺纹黏扣和金属密封等问题。表面改性QPQ替代镀硬铬QPQ表面处理可以减少刀具的摩擦系数,提高切削效率。

工研所的QPQ表面复合处理技术,曾荣获国家科技进步奖二等奖,以其高耐磨、高耐蚀、微变形的高性能,在金属表面处理领域独树一帜。作为金属表面强化改性技术的佼佼者,QPQ技术不仅能在材料表面形成一层坚韧的保护层,实现热处理和表面防腐的双重功效,还能较之常规方法更为明显地提升材料的耐磨性和耐蚀性,为金属制品的性能升级提供了强有力的技术支持。这项技术在国际上已得到广泛应用,众多企业如美国通用电气、德国大众以及日本的本田、丰田等大公司,均已采纳QPQ技术来强化其产品的表面性能。这一技术的普及和应用,不仅彰显了其在提升产品质量、延长使用寿命方面的优势,也进一步验证了工研所在金属表面处理领域的深厚技术积累和创新能力。
硬度检测是QPQ渗层的重要指标之一,对于一定的基体材料,渗层的硬度由化合物层深度和致密度来确定,只要化合物层达到一定的深度,并有良好的致密度,则渗层硬度就会存在合理的范围内,化合物层是由于氮和碳元素的不断渗入钢的表面形成Fe3N或Fe2~3N,铁的晶格也由立方晶格转变成密排六方晶格,因而引起金属表面硬度的提高,经工研所QPQ处理后,45#的表面硬度可达HV600,不锈钢材质的表面硬度可达HV1000以上,合金钢材质可达HV800以上。QPQ表面处理可以提高刀具的抗氧化性能。

工研所低温QPQ处理技术在航空航天、新能源等高精尖领域应用广,该技术在可以提升硬度的同时几乎不破坏其耐腐蚀性以及极小的变形,对于密封圈、垫圈等变形尺寸要求高的零件,该工艺是较好的选择。常规QPQ氮化工艺处理温度通常在500℃以上,这样会造成一些回火或调质温度低的碳钢或合金钢的心部硬度降低,从而影响其零件的整体性能,如抗拉强度等。奥氏体不锈钢由于含碳量很低,无法通过相变进行强化,常规的QPQ技术虽然可以大幅度提高其耐磨性能,但由于温度过高,导致CrN的大量析出,严重损害了不锈钢的耐蚀性能。当采用较低的温度来处理时,可以在奥氏体不锈钢表面生成“S”相,在不降低耐蚀性能的同时大幅度提高其耐磨性能。有些高速钢、模具钢等零件采用现有QPQ处理后会出现化合物层崩缺的现象,因此不敢长时间进行氮化处理,但当处理温度降低以后,随着氮原子的活性降低,化合物形成需要的时间更长,可以进行更长的氮化处理以提高扩散层的深度。QPQ表面处理可以提高刀具的热稳定性,减少热变形的可能性。QPQ替代高频淬火
QPQ表面处理可以提高刀具的抗磨损性能。QPQ替代高频淬火
达克罗表面处理技术是一种防腐蚀涂层技术,主要用于金属制品的表面保护。它采用化学镀的方法,将一层具有防腐蚀性能的无机镀层均匀地覆盖在金属表面。这种镀层主要由超细鳞片状锌、铝和铬等组成,由于片状锌、铝层状重叠,阻碍了水、氧等腐蚀介质与钢铁零件的接触,同时在达克罗的处理过程中,铬酸与锌、铝粉和基体金属发生化学反应,生成致密的钝化膜,这种钝化膜具有很好的耐腐蚀性能,该工艺对螺栓固件的应用较广。该技术主要用于防腐蚀保护,而膜层本省的硬度不高,不具备一定强度的耐磨性。而工研所QPQ技术在提高金属制品的表面硬度和耐磨性的同时,依靠表面的氧化膜和氮化物层可大幅度提高工件的防腐能力,它更多地用于提高金属制品的硬度和耐磨性以及防腐性。QPQ替代高频淬火