氣體滲氮是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進(jìn)行低溫氮、碳共滲從而獲得以氮為主的氮碳共滲層。氣體氮化的常用溫度為560-570℃,在該溫度下氮化層硬度值高,氮化時(shí)間通常為2-3h,隨著時(shí)間延長,氮化層深度增加緩慢。相較于QPQ處理工藝,雖然氣體滲氮在耐磨性方面表現(xiàn)良好,但是它的生產(chǎn)周期太長,且必須采用特殊的滲氮鋼,表面生成的Fe2N相脆性較大。工研所QPQ技術(shù)成產(chǎn)周期短,適用鋼種廣,且表面生成韌性較高的Fe2~3N相,同時(shí)由于工件幾乎不變形,處理后不必進(jìn)行磨加工。特別是原來以抗蝕為目的的氣體滲氮,采用工研所QPQ技術(shù)以后,耐蝕性會(huì)有很大提高。QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨性和耐蝕性。活塞環(huán)QPQ替代滲碳
氣門的作用是是專門負(fù)責(zé)向汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入空氣并派出燃燒后的廢氣,氣門是在高溫狀態(tài)下工作的零件,因此氣門除了選用熱強(qiáng)鋼材料外,還要注意氣門的接觸面是一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域,該區(qū)域要求耐熱蝕、熱疲勞、耐磨損,因此必須進(jìn)行表面強(qiáng)化。較早的表面強(qiáng)化技術(shù)是采用鍍硬鉻,現(xiàn)在氣門材料常用4Cr9Si2鋼、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N,比較試驗(yàn)表明,40Cr鋼氣門和5Cr21Mn9Ni4N鋼排氣門經(jīng)工研所QPQ處理后,其耐磨性比鍍硬鉻高2倍,并成功地解決了六價(jià)鉻的公害問題。低溫鹽浴QPQ廢渣QPQ表面處理可以提高刀具的切削速度,提高生產(chǎn)效率。
油氣彈簧,作為特種車輛底盤懸架液壓系統(tǒng)中的重要組件,承擔(dān)著傳遞車輪與車架之間垂向力的重任,其性能直接關(guān)乎車輛的行駛穩(wěn)定性和乘坐舒適性。缸套,作為油氣彈簧的關(guān)鍵零部件,不僅需承受高壓油液的沖擊,還需長期暴露在惡劣的外部環(huán)境中,因此,具備良好的耐磨與耐蝕性能是缸套不可或缺的品質(zhì)。經(jīng)過深入探索與實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn)采用工研所的QPQ工藝能夠明顯提升缸套的耐磨與耐蝕性能。在560±1℃的精確控溫下,金屬材料與特制的鹽浴液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而在金屬表面形成一層極為致密的化合物層。這層化合物完全由氮化鐵構(gòu)成,具有極高的硬度和致密性,能夠有效抵御外部磨損和腐蝕的侵襲。經(jīng)過QPQ處理后的缸套,其表面硬度明顯提高,耐磨性能得到極大增強(qiáng),即使在惡劣工況下也能保持長久的使用壽命。同時(shí),其耐腐蝕性也得到了明顯提升,有效延長了缸套的使用壽命,降低了維護(hù)成本,為特種車輛的安全行駛提供了有力保障。
產(chǎn)品經(jīng)工研所QPQ處理后,在表面會(huì)形成一層氮化層,為保證產(chǎn)品質(zhì)量合格,會(huì)對(duì)同材質(zhì)同狀態(tài)的樣塊或產(chǎn)品進(jìn)行滲層深度、致密度以及滲氮層氮化物級(jí)別判定的金相檢測,通常有金相法和顯微硬度法來確定擴(kuò)散層的深度,金相法相較于硬度法簡單便捷,對(duì)于鑄鐵件、碳鋼件、合金鋼鐵件等材料使用硒酸腐蝕,對(duì)于不銹鋼,模具鋼等材料使用硝酸酒精腐蝕劑腐蝕。在顯微鏡下觀察,從表面計(jì)算到針狀氮化物終了處或與心部有明顯差別處作為總滲層深度,除去化合物深度即為擴(kuò)散層深度。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩(wěn)定性。
海洋油氣田的開發(fā)開采環(huán)境和工況極其惡劣,因此要求井下工具具有很高的強(qiáng)度和高耐磨、優(yōu)良自潤滑性、耐腐蝕和耐沖蝕等綜合性能,氣相沉積、電鍍鎢合金、QPQ鹽浴復(fù)合處理等技術(shù)都可以提高表面硬度,但是又有各自的適應(yīng)特性,氣相沉積技術(shù)在提高工具耐磨和耐沖擊性能具有明顯的優(yōu)勢,電鍍鎢合金技術(shù)在提高工件的耐蝕性能上占明顯優(yōu)勢,而工研所QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)不僅在耐磨和耐沖蝕性具有優(yōu)勢,同時(shí),還適合解決不銹鋼螺紋黏扣和金屬密封等問題。QPQ表面處理可以改善刀具的切削表面粗糙度。航空航天QPQ替代磷化
QPQ表面處理可以提高刀具的切削效率,降低加工成本?;钊h(huán)QPQ替代滲碳
在QPQ的生產(chǎn)過程中,會(huì)有一定的廢水、廢氣、廢渣產(chǎn)生,我們需要采取相應(yīng)的措施,使其符合排放標(biāo)準(zhǔn)。工研所QPQ生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要是來自工件從氧化爐出來后清洗工件時(shí)所產(chǎn)生的,雖然從氮化爐中帶出的少量氰根在氧化爐中完全被分解,但是氧化鹽呈堿性不能直接排放,需要使用硫酸氫鈉或硫酸等酸性物質(zhì)將其中和直到pH值在8~9才可排放;工研所QPQ生產(chǎn)過程中的廢氣主要來源于調(diào)整鹽的添加和工件氧化時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣和粉塵,QPQ在熔煉基鹽和添加調(diào)整鹽時(shí)會(huì)產(chǎn)生氨氣,刺激嗅覺,廢氣排放必須采用排氣筒(煙囪)排放,廢氣治理的主要工藝流程主要是:布袋除塵→噴淋式吸收塔吸收氨氣→15mL排氣筒排放;工研所QPQ生產(chǎn)過程中的廢渣主要來源于氮化鹽和氧化鹽,為了保證鹽浴的清潔度,通常將沉渣器放入氮化爐中,待取出冷卻后沉積在沉渣器底部的黑色顆粒是無毒的鐵渣,只有少量白色物為殘留的氮化鹽,殘留的氮化鹽中含有低濃度的氰根,不能隨意丟棄,可放入氧化鹽浴中進(jìn)行中和處理,氧化鹽的渣主要來源于工件帶入的氮化鹽和氧化鹽反應(yīng)的產(chǎn)物以及工件表面疏松層脫落的鐵離子形成的鐵渣,可以視同熱處理鹽浴爐爐渣一樣處理?;钊h(huán)QPQ替代滲碳