刀具的高级表面处理技术——QPQ (复合氮化处理)美观与性能兼具

大汉宝藏

处理前

处理后

QPQ

“QPQ”是英文“Quench—Polish-Quench”的缩写。原意为淬火一抛光一淬火。

QPQ盐浴复合处理是一种盐溶液体氮化技术，即在盐浴炉中进行的热化学扩散与钝化以及精密处理相结合的无公害金属表面处理工艺。金属在两种不同性质的低温熔融盐熔液中作复合处理，先使多种元素同时渗入金属表面形成由几种化合物组成的复合渗层，以使金属表面得到强化改性。这种复合处理技术与提高耐磨性的单一热处理技术和提高抗蚀性的单一表面防护技术相比，它可以同时大幅度地提高金属表面的耐磨性和抗蚀性。单一热处理技术或表面防护技术是无法同时达到这两个要求的。

1工艺简介

它是在作了盐浴复合处理以后，为了降低工件表面的粗糙度，可以对工件表面进行一次抛光，然后再在盐浴中作一次氧化，这对精密零件和表面粗糙度要求较高的工件来说是非常必要的。在国内把它称作QPQ盐浴复合处理技术。QPQ盐浴复合处理技术，可以大幅度提高金属表面的耐磨性、抗蚀性，而工件几乎不发生变形，是一种新的金属表面强化改性技术。这种技术实现了渗氮工序和氧化工序的复合；氮化物和氧化物的复合；耐磨性和抗蚀性的复合；热处理技术和防腐技术的复合。
QPQ盐浴复合处理技术在上世纪70年代由德国公司发明，经过几十年的不断地发展改进，应用范围越来越广，因此在国外被认为是金属表面强化技术领域内的巨大进展，把它称之为一种新的冶金方法。目前，QPQ盐浴复合处理技术在国内也得到大量推广应用。

2 技术特点


1、良好的耐磨性
具有表面乌黑发亮的色泽，化合层均匀性极佳，表面硬度高，有很高的耐磨性、耐腐蚀性。中碳钢的耐磨性可以达到常规淬火的30倍，低碳钢渗碳淬火的14倍，离子渗氮的2.8倍，镀硬铬的2.1倍，疲劳强度提高40%以上.例如：经QPQ盐浴复合处理的45#钢、40Cr钢(退火态)的耐磨性，达到淬火及高频淬火的16倍以上；经QPQ盐浴复合处理的20#钢，耐磨性达到渗碳淬火的9倍以上，是镀硬铬和离子氮化的2倍多。经QPQ盐浴复合处理的45号钢，其疲劳极限提高4O%左右。
2、良好的耐腐蚀性
抗腐蚀性比电镀硬铬高70倍以上，远远高于镀镍，达到铜镍铬三层复合镀的水平，比1Cr18Ni9Ti不锈钢还高5倍，是发黑的280倍。45钢经QPQ处理后在大气中和盐雾中的抗蚀性比镀硬铬高16倍以上，比发黑高7O倍        
以上。
3、良好的耐疲劳性
经过QPQ盐浴复合工艺处理后的金属表面引入和产生了很高的残余压应力，其结果导致了大大提高各种类型的抗疲劳强度，经过试验证明可提高抗疲劳强度100%左右，减缓点蚀、锈蚀等表面缺陷的产生。
4、极小的变形
QPQ盐浴复合处理技术由于工艺温度低，在钢的相变点以下，不会发生组织转变，因此，与产生巨大组织应力的淬火、高频淬火、渗碳淬火和碳氮共渗等硬化工艺相比，处理后工件的变形要小得多。QPQ盐浴复合工艺处理后工件几乎不变形，是变形最小的硬化技术，可以有效的解决常规热处理方法难以解决的硬化变形难题。
5、低碳环保
发明该工艺的德国迪高沙公司因为此工艺获得德国环保大奖。在国内，QPQ处理工艺过程经有关环保部门检测鉴定，证明是无公害，无污染、不含重金属的。并用以代替电镀等一些污染较重的工艺。
6、可替代多道工序，降低时间成本
金属材料经过QPQ盐浴复合工艺处理后，在提高其硬度和耐磨性的同时还提高其耐抗腐蚀性，因此可以代替常规的淬火（离子氮化、高频淬火等）一回火一发黑（镀铬）等多道工序，大大了缩短生产周期，降低生产成本。大量的生产数据表明，QPQ处理与渗碳淬火相比可以节能50%，比镀硬铬节约成本30%，性价比高。

3应用范围

1、最适用的材料：
各种结构钢：钝铁、Q235、20、20Cr、20CrMnTi、20CrNiMo、35CrMo、42CrMo、45、40Cr、50CrV、65Mn、38CrMoAl。
各种工具钢：T7~T12、5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、GCrI5、HI3(0．35%C、1．5% Mo、5%Cr、1%Si、1%V）、Cr12MoV、各种高速钢。
各种不锈钢：0Crl3 ～ 4Crl3、201、301、304、316、1Cr18Ni9Ti、0Crl8Nil2MoTi、4Cr9Si2、5Cr21Mn9Ni4N。
各种铸铁：灰口铁、可锻铸铁、球墨铸铁、耐磨合金铸铁。
各种铁基粉末冶金件
2、应用的行业：
汽车、摩托车、机车、内燃机、纺织机械、工程机械、轻工机械、泵阀设备、液压机械、印刷包装机械、化工机械、电动工具、农业机械、机床、工具和模具等、高低压电器开关等上的要求耐磨、耐蚀、耐疲劳、抗咬合等零件。
3、典型应用：
发动机气门、曲轴、缸套、齿轮、凸轮、轴承、主轴、滑块、转向臂、汽车雨刮器球头转轴、导轨、液压缸、万向节、连接销、各种模具、活塞、螺纹螺丝、螺栓螺母、泵体、高速钢钻头、枪管、各种刀具、法兰、键销、垫片、壳体等等。

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QPQ适合刀具么?沉积温度至少550℃以上了吧？

名儿响叮当

技术贴  支持下

天罪

这个好，有兴趣，得好好研究下。

风听雨

楼主能帮处理几个蝴蝶刀衬片吗？

jamesc

楼主只是简单把这个技术吹嘘了一番，到底好不好，还得实践检验。怎么操作，也没具体讲。

knifexiaobao

长见识了

desheng9823

学习了。