QPQ是Quench-Polish-Quench的縮寫形式,是指將黑色金屬零件依次放入氮化鹽及兩種氧化鹽中,通過多種氮、碳、氧等元素滲入金屬表面形成復(fù)合滲層,從而達(dá)到使零件表面改性的目的。QPQ處理沒有經(jīng)過淬火,但達(dá)到了表面淬火的效果,因此國內(nèi)外稱之為QPQ。
QPQ工藝有以下特點(diǎn):
(1)工藝過程繁瑣:QPQ處理工藝過程如下:
經(jīng)歷多次工件轉(zhuǎn)移,處理過程有多次除鹽、清水漂洗、裝卡工序,另有拋光工序,致使生產(chǎn)效率低,生產(chǎn)周期慢,產(chǎn)品還易變形。
(2)工件存在殘鹽問題:對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品,在去鹽時(shí),由于鹽冷卻變成固體,在工件的細(xì)小角落難以去除,在使用過程中,殘鹽必然引起返銹,且殘鹽易進(jìn)入工作系統(tǒng),如液壓系統(tǒng)零件采用QPQ處理,殘鹽返入液壓油當(dāng)中,則嚴(yán)重?fù)p壞整個(gè)液壓系統(tǒng)。
(3)氮化組織難以控制:QPQ處理時(shí)氮濃度高,所需組織白亮層的疏松等級(jí)與厚度有伴隨關(guān)系,氮化時(shí)間短則白亮層總厚度不足,耐腐蝕性提升有限,氮化時(shí)間長則白亮層疏松嚴(yán)重,耐腐蝕性不佳,且表面硬度低,耐磨性不佳;因此QPQ處理極少有廠家鹽霧時(shí)間能>96h;而現(xiàn)代工業(yè)對(duì)零件提出了更高的要求,如德國很多零件要求鹽霧時(shí)間≥240h。
(4)環(huán)境污染嚴(yán)重:QPQ的氮化鹽含大量CN-,是一類劇毒,其漂洗去鹽的水造成嚴(yán)重的廢水污染;活性耗盡的氮化、氧化鹽屬于高污染固體廢棄物;開爐時(shí)的廢氣具有極強(qiáng)的刺激性和腐蝕性,嚴(yán)重危害操作人員身體健康,并污染大氣環(huán)境。
(5)無法處理大尺寸零件:QPQ爐體不能太大,否則中心部位熔鹽溫度下降,失去活性,無法完成處理
(6)批次間穩(wěn)定性差:QPQ工作環(huán)境惡劣,對(duì)操作工人技能要求嚴(yán)格,需要經(jīng)常測(cè)鹽成分,很難確保符合要求的配比;
相對(duì)QPQ工藝的不足,BNO?技術(shù)有以下特點(diǎn):
(1)簡(jiǎn)化工藝過程,提高生產(chǎn)效率:
BNO?工藝過程為:前清潔→裝卡→BNO處理→封閉→包裝發(fā)貨,其核心的氮化+氧化處理在一爐里一次完成,沒有中間的拋光、轉(zhuǎn)移等過程,提高生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)氮化組織可控,增加產(chǎn)品質(zhì)量:
QPQ熔鹽的成分測(cè)定困難,且無法實(shí)時(shí)調(diào)整,這是因?yàn)榧欲}時(shí)候需要敞開爐蓋,而在工作溫度時(shí),熔鹽散發(fā)出的有害氣體使得操作人員根本無法靠近。
而氣體方式的通氣量隨時(shí)可調(diào),通氣量與爐內(nèi)氣氛息息相關(guān),而爐內(nèi)氣氛直接影響氮化組織,通過氫探頭探測(cè)爐內(nèi)氨分解率,反饋調(diào)節(jié)氨氣等介質(zhì)的通入量,可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可控的氣氛;
(3)環(huán)境友好,可持續(xù)發(fā)展:
QPQ有大量HCN氣體,含氰劇毒廢水及大量劇毒殘鹽,均對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,而且對(duì)操作員工也造成身體傷害。
BNO技術(shù)僅排放N2、CO2、水蒸汽,無廢水、固體廢棄物等產(chǎn)生,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)無異味,對(duì)環(huán)境及人體無害。
(4)產(chǎn)品表面潔凈,無殘鹽影響:
氣體介質(zhì),零件復(fù)雜結(jié)構(gòu)無殘鹽。
(5)可處理大尺寸零件:
因氣體傳熱快,爐溫均勻性好,可將設(shè)備做至3米直徑,6米深度,可滿足大尺寸零件處理要求。
(6)批次間穩(wěn)定性好:
氣氛與進(jìn)氣量息息相關(guān),可隨時(shí)調(diào)整。