45钢为碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板、梢子、导柱等,但须热处理。45钢本身的硬度大概在197HV左右,工研所常规QPQ处理后硬度值为650HV,深层QPQ处理后的硬度值可达1000HV,45钢本身易生锈,常规QPQ处理后的平均生锈时间是85.3h,深层QPQ处理后的生锈时间延长至151.3h。所以45钢经过工研所QPQ技术处理后,特别是深层QPQ处理后,试样可以获得较高的表面硬度和良好的表面渗氮组织,同时试样具有良好的耐磨性,在较低载荷的试验条件下,随着载荷的增加试样的摩擦系数可以保持一定的稳定性。QPQ表面处理可以改善刀具的表面光洁度,减少切削时的摩擦阻力。机械QPQ氮碳共渗

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。表面处理QPQ替代渗碳QPQ表面处理可以减少刀具的摩擦系数,提高切削效率。

在QPQ的生产过程中,会有一定的废水、废气、废渣产生,我们需要采取相应的措施,使其符合排放标准。工研所QPQ生产过程中产生的废水主要是来自工件从氧化炉出来后清洗工件时所产生的,虽然从氮化炉中带出的少量氰根在氧化炉中完全被分解,但是氧化盐呈碱性不能直接排放,需要使用硫酸氢钠或硫酸等酸性物质将其中和直到pH值在8~9才可排放;工研所QPQ生产过程中的废气主要来源于调整盐的添加和工件氧化时发生化学反应产生的氨气和粉尘,QPQ在熔炼基盐和添加调整盐时会产生氨气,刺激嗅觉,废气排放必须采用排气筒(烟囱)排放,废气治理的主要工艺流程主要是:布袋除尘→喷淋式吸收塔吸收氨气→15mL排气筒排放;工研所QPQ生产过程中的废渣主要来源于氮化盐和氧化盐,为了保证盐浴的清洁度,通常将沉渣器放入氮化炉中,待取出冷却后沉积在沉渣器底部的黑色颗粒是无毒的铁渣,只有少量白色物为残留的氮化盐,残留的氮化盐中含有低浓度的氰根,不能随意丢弃,可放入氧化盐浴中进行中和处理,氧化盐的渣主要来源于工件带入的氮化盐和氧化盐反应的产物以及工件表面疏松层脱落的铁离子形成的铁渣,可以视同热处理盐浴炉炉渣一样处理。
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表面处理可以提高刀具的抗冲击性能。

H13作为应用较为广且具有代表性的热作模具钢,在高温下因拥有较高的热硬性、冲击韧性、耐磨性以及切削加工性,所以通常应用于热挤压和压铸模具的制造。由于H13模具钢在服役过程中表面会受到一定程度的磨损与腐蚀,所以利用表面技术来提高H13模具钢的性能,延长使用寿命具有重要的意义。经过工研所QPQ处理后,表面硬度增加,由基体的490HV增加到1100HV,且磨损失重量不到基体的十分之一,造成该现象的原因是经过QPQ工艺处理后,CrN和Fe2~3N等高硬度、高耐磨氮化物以及低摩擦系数Fe3O4形成于H13模具钢表面,使其表现出良好的抗磨损性能。成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以增加刀具的使用寿命,降低维护成本。高精度QPQ废水
QPQ表面处理可以改善刀具的表面硬度分布。机械QPQ氮碳共渗
工研所的《QPQ盐浴复合处理技术及其成套设备》荣获国家科技进步二等奖、四川省科技进步一等奖,同时是国家重点推广新项目,编著《QPQ技术的原理与应用》行业专著一部,参与编写制定QPQ行业标准。团队通过承接国家、省部级科研项目如《石油管用深层QPQ防腐技术的开发研究》、《深层QPQ盐浴奥氏体氮碳共渗与氧化工艺的研究与开发》、《超深层QPQ技术的研发》等,先后开发出第二代QPQ处理技术、超深层QPQ处理技术,低温QPQ处理技术并实现推广应用。机械QPQ氮碳共渗