软氮化和硬氮化是两种不同的表面处理技术,硬氮化工艺又称为渗氮,应用于载荷大、接触疲劳相对要求高的工件,强调渗层深度的工件,方法上分为气体渗氮和离子渗氮,渗氮处理的温度通常在480~540℃范围(既要保持工件的心部的调质硬度又要使渗氮层的硬度达到要求值),处理的时间随着深度的不同而不同,一般为15~70h,甚至更长;软氮化工艺又称氮碳共渗或铁素体氮碳共渗,工研所QPQ是作为典型的软氮化,在500~580℃下对钢件表面同时渗入氮、碳原子的化学表面热处理工艺,渗氮为主,渗入少量的碳,碳的加入使表面化合物层(白亮层)的形成和性能得到改善,氮碳共渗适合范围很广,几乎适用于所有常用的钢种和铸铁。QPQ表面处理可以提高刀具的抗疲劳性能。氮化盐浴QPQ替代磷化

镀铬工艺是一种传统的表面改性技术,不仅能有效提高金属的硬度、防腐性能,还能对损伤的零件进行修补矫正。但是镀铬在操作过程中容易产生剧毒六价铬的酸雾和废水,不仅对环境有害,而且严重危害人体健康。尽管采用三价铬电镀液可以取代六价铬溶液,然而三价铬电镀工艺仍然存在镀层薄、质量差、镀液成分复杂、稳定性差等缺点。工研所的QPQ表面复合处理技术与镀铬相比,QPQ具有更出色的耐磨性和耐腐蚀性,而且没有氢脆的风险。与传统的氮化工艺相比,QPQ可提供更深的扩散层并提高耐腐蚀性。同样应用于表面强化的QPQ盐浴复合处理技术,在金属表面可形成具有耐磨防腐的渗层,该工艺绿色环保,盐溶液采用无毒的氰酸盐作为渗剂,有效地解决了污染问题,实现了工艺过程无毒废水零排放。如今工研所QPQ技术具有高硬度、高耐磨性、微变形、抗疲劳等优点,已具备了代替镀铬技术的成熟条件。铝合金QPQ替代高频淬火QPQ表面处理可以改善刀具的表面硬度分布。

工研所于上世纪80年代打破国际垄断,成功自主研发QPQ技术。其中的技术关键是自主开发了成分独特的氮化盐浴的配方,其中添加了一种特殊的氧化剂,使盐浴中的有害氰酸根含量保持在质量分数为0.2%以下,为德国的的10%,达到了国际先进水平。同时盐浴中的有效成分氰酸根含量长期保持稳定。同时还开发了能够彻底分解氰酸根的氧化盐浴配方,因此完成了环保的QPQ技术开发的全过程。同时,工研所能为客户提供详细技术资料,成套工艺方案,设备图纸,成套专业设备(根据客户实际需求设计咨询),长期供应生产用盐,技术咨询,现场咨询服务,帮助客户达到稳定投产,并实行终身技术服务。
齿轮在各类机械设备中的使用过程中,常常面临着重载荷、高磨损以及高疲劳的严苛服役特性。这些特性要求齿轮材料必须具备良好的高韧性、高耐磨性和高疲劳强度,以确保其长期稳定运行。经过工研所QPQ表面符合处理技术的处理后,齿轮样件的表面会形成一层由氮化物、碳化物及氧化物组成的混合强化层。这一强化层不仅明显提升了零构件的表面硬度、耐磨性和耐蚀性,而且能够保留芯部原有的良好韧性。更为可贵的是,经过QPQ处理的工件几乎不会发生变形,从而确保了齿轮在复杂工况下的高精度和可靠性。QPQ表面处理可以有效地延长刀具的使用寿命。

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。经过QPQ表面处理的刀具具有更好的抗腐蚀性能。第二代QPQ盐雾
QPQ表面处理可以提高刀具的切削效率,降低加工成本。氮化盐浴QPQ替代磷化
相较于原有的QPQ技术,成都工具研究所有限公司研发的新一代的QPQ盐浴复合处理技术的化合物渗层由原有的15~20μm增加到30~40μm以上,并且成都工具研究所配备有多套QPQ设备、全套先进检验设备,如金相显微镜、维氏硬度计、盐雾试验机、SEM扫描电镜、X射线衍射仪、抛光设备等,可长期承接外协加工业务。产品经过QPQ技术处理后,具有高硬度、高抗蚀、高耐磨、微变形、环保等优良特性,可替代发黑、磷化、镀铬、气体渗氮、离子渗氮、渗碳等常规工艺。氮化盐浴QPQ替代磷化