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。QPQ表面处理可以提高刀具的抗磨损性能。模具QPQ渗层

成都工具研究所有限公司的QPQ盐浴复合处理技术发展于上世纪80年代,不仅一举打破国际垄断,而且在环保方面达到了国际先进水平,成为国内拥有QPQ技术的公司。QPQ技术是一种可以同时大幅度提高金属耐磨性和耐蚀性的表面改性技术,在工艺上是热处理技术和防腐技术的复合,在渗层组织上是氮化物层和氧化物层的复合,在渗层性能上是耐磨性和防腐性的复合。该工艺主要应用在黑色金属的防腐抗蚀,硬度提升,耐磨性提升等性能需求,同时,QPQ不会明显改变零件尺寸,因此非常适合公差要求严格的零件。模具QPQ渗层经过QPQ表面处理的刀具具有更好的热稳定性。

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。
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表面处理可以改善刀具的表面硬度分布。

工研所研发的QPQ技术,其工艺温度设定巧妙地低于钢的相变温度,这意味着在处理过程中,金属的内部组织结构不会发生改变,从而避免了组织应力的产生。相较于那些会引发组织转变的常规热处理工艺,如淬火、高频感应淬火以及渗碳淬火,QPQ技术所带来的工件变形要小得多。这一特性使得QPQ技术在处理精密零部件时具有明显的优势。在进行QPQ处理时,为了确保处理效果并减小工件的形状变化,杆轴件或板件必须垂直装卡,以保证处理的均匀性。预热阶段,应缓慢热透工件,必要时还可以采用随炉升温预热的方式,以进一步减小热应力对工件的影响。在氧化工序结束后,为了让工件能够更稳定地定型,可将其冷却到接近室温后再进行清洗。这一系列精细的操作步骤,都是为了确保QPQ处理后的工件能够保持原有的形状精度,满足高精度零部件的制造要求。QPQ表面处理可以减少刀具的切削力。防腐QPQ奥氏体
QPQ表面处理可以提高刀具的切削效率,降低加工成本。模具QPQ渗层
工研所的QPQ处理技术,是一种创新的金属盐浴表面强化改性技术。它通过将金属置于两种具有不同性质的低温熔融盐浴中进行复合处理,促使多种有益元素同时渗入金属表面,形成独特的复合渗层。这一渗层由致密的氧化膜、牢固的化合物层以及深入的扩散层共同构成,实现了对金属表面的整体强化改性。尤为值得一提的是,QPQ技术的全工艺过程绿色环保,无任何有害物质排放,完全符合现代工业的绿色生产要求。与传统的单一热处理技术和表面防护技术相比,QPQ技术能够同时、大幅度地提升金属表面的耐磨性和耐蚀性,从而明显延长金属制品的使用寿命,提高其综合性能。这一独特的技术优势,使得QPQ技术在金属表面处理领域展现出了广阔的应用前景。模具QPQ渗层