QPQ是Quench Polish Quench的缩写,其原始完整的含意是:工件在液体渗氮(或液体氮碳共渗)并采用氧化盐浴冷却后,对表面进行机械抛光或研磨,再经氧化盐浴表面氧化处理的工艺过程。有的将QPQ处理称为淬火——抛光——淬火处理,这种理解值得商榷。因为液体渗氮(或液体氮碳共渗)的温度一般采用530~580℃,低于Fe-N相图中的共析温度(约590℃),加热时不发生α→的转变过程,冷却时也不发生→M的转变过程。
在抛光后再次经过氧化浴时,也只是抛光后的表面氧化过程。始终不发生淬火过程。
从QPQ处理的工艺过程可见,第一程序就是液体氮(或液体氮碳共渗),只不过是采用的冷却方式必须是氧化盐浴冷却。第二程序是渗层表面抛光(或研磨),工件经过盐浴处理后的表面不可避免地存在粗糙、多孔的显微层,经过机械抛光或研磨后,改善了表面的光洁度,这时的耐腐蚀性能可能略有下降。第三程序是抛光后的工件表面在氧化盐浴中受到氧化,这时的耐腐蚀性能显著提高。
QPQ处理及其他不同的表面处理状态在盐雾试验时的耐腐蚀效果见表7-11。
表7-11 不同表面状态在盐雾中耐腐蚀性能
表面状态 |
24h中重量损失(g/m2) |
镀铬20μm |
7.2 |
镀镍20μm |
2.9 |
液体渗氮、水冷 |
12.3 |
液体渗氮、氧化盐浴冷却 |
7.1 |
液体渗氮、氧化盐浴冷却、抛光 |
8.6 |
液体渗氮、氧化盐浴冷却、抛光、再氧化(QPQ处理) |
0.3 |
由此可认为,QPQ处理所以得到广泛应用,是由于其氮化(或氮碳共渗)并在氧化盐浴中冷却,可获得高的表面硬度、耐磨性能、耐疲劳性能和抛光后再氧化获得的高耐腐蚀性能的优良效果。
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