QPQ技術的應用及展望
1 QPQ技術簡介
QPQ技術是近年來新興的一種表面熱處理技術，其實質是鹽浴氮碳共滲后再進行鹽浴氧化的表面復合處理工藝。經過QPQ鹽浴處理的黑色金屬具有一定的耐磨性和良好的抗腐蝕性，且零件變形小，處理過程無公害、節(jié)能，因而在機械行業(yè)得到推廣應用。
1.1QPQ處理后的抗腐蝕性能
   為驗證QPQ技術的抗腐蝕性能，相關QPQ技術處理廠家曾對幾種不同材料、不同工藝處理的樣品按同樣的試驗條件，按ASTM B117標準（美國材料試驗協(xié)會標準）進行鹽霧試驗。試驗溫度35±2℃，相對濕度＞95%，采用5%NaCl水溶液噴霧，以樣件開始生銹的時間作為抗腐蝕標準。根據相關技術資料對試驗結果的對比分析可知,QPQ處理后零部件具有的抗腐蝕性是1Cr18Ni9Ti不銹鋼的5倍，是鍍硬鉻處理后的70倍，是發(fā)黑處理后的280倍（見圖1）。因此，經過QPQ技術處理后的黑色金屬零件具有良好的抗腐蝕性能。

圖1 鹽霧試驗對比結果 

1.2 QPQ處理工藝簡介   
    QPQ技術的工藝過程一般為：清洗—裝夾（工裝固定）—預熱—氮化—氧化—浸油及拋光等，其中預熱、氮化及氧化分別在3個爐子里進行。核心氮化主要在氮化爐里進行，在工件表層滲入碳、氮等元素。滲層深度與處理效果直接相關，滲層深度越大，零件的耐磨性、抗腐蝕性越好。     
1.3 應用效果       
   經過QPQ鹽浴處理后，零部件的硬度和耐磨性得到提高的同時，抗腐蝕性能也得到提高，因此可代替常規(guī)的淬火（離子氮化、高頻淬火等）—回火—發(fā)黑（鍍鉻）等多道工序，大大縮短生產周期，降低生產成本。大量的生產數據表明，QPQ 處理與滲碳淬火相比，可以節(jié)能50%；相比鍍硬鉻，可以節(jié)約成本30%。因此，QPQ 技術具有較高的性價比。受現有技術條件及成本因素等的影響，如果客戶零部件的抗腐蝕性能要求為：中性鹽霧試驗≥96h。根據圖1，常規(guī)鍍鉻、鍍鋅及發(fā)黑防腐等工藝已不能滿足客戶零部件的抗腐蝕需求。通過引入QPQ技術，對軸承座、銷軸等精密件進行防腐處理，獲得了一定的耐磨性和良好的抗腐蝕性，且零件變形小，處理過程無公害、節(jié)能。
2 QPQ技術應用中存在的問題
在產品試驗過程中，發(fā)現應用QPQ技術容易出現以下兩個問題： 
（1）一般認為，QPQ處理后零件尺寸不變或變形很小，可以直接進行組裝，但產品試驗過程中發(fā)現，對于配合精度要求較高的零部件（如軸承座、銷軸等），這是一個致命的錯誤。若零部件進行QPQ處理前沒有考慮尺寸變化因素，容易導致QPQ處理后部分零部件的尺寸超差，進而導致配合關系不能滿足設計要求。
（2）因通過QPQ技術得到的滲層深度較小，在QPQ處理前應避免零件出現飛邊、毛刺等缺陷，否則零件經QPQ處理后，一旦飛邊、毛刺被破壞，腐蝕容易從此開始蔓延。
3 QPQ處理前的工藝控制
   應用QPQ技術時，除了要根據工藝上的獨特要求，在操作中進行嚴格控制外，還應針對以上兩個問題，進行如下工藝控制：
  （1）與QPQ處理廠家配合，抽取部分零部件進行處理前后的尺寸對比，摸索出零部件尺寸變化規(guī)律。結果顯示：QPQ處理后，零部件外徑尺寸膨脹，內孔尺寸縮??；一般外徑漲大0.01~0.02mm，內孔縮小0.02~0.03mm，且與零件尺寸大小關系不大。
根據以上分析結果，在零部件加工（QPQ處理前）過程中，應適當調整零部件的尺寸公差，以控制QPQ處理后的零部件尺寸精度，使其滿足裝配時的精度要求。
（2）盡量提高零部件的加工精度，避免飛邊、毛刺等加工缺陷存在，保證零部件表面粗糙度 Ra=12.5μm是最低限度。
4 QPQ技術的應用展望
目前，QPQ技術已經在汽車、航空、軍工、石油機械、機械零部件等行業(yè)中得到了廣泛應用，并在生產過程中總結出了很多有效的工藝控制方法。
QPQ技術也在不斷發(fā)展，第二代QPQ技術———深層QPQ技術已開發(fā)成功，其化合層深度已由原有的0.015~0.020mm 增加到0.03~0.05mm。由于化合層深度的成倍增加，經深層QPQ處理后零部件的各種性能也大幅提高。相關試驗數據表明，45鋼經深層QPQ處理后，在失重抗蝕試驗中的抗腐蝕性能為普通QPQ處理后抗腐蝕性能的12倍以上，在鹽霧一抗腐蝕性試驗中的抗腐蝕性能為普通QPQ處理后抗腐蝕性能的1倍以上。如果將深層QPQ技術與密封劑結合使用，鹽霧試驗中的抗腐蝕性能可達300h以上。當然，設計要求越高，其成本也相應增加，這就要求設計者根據使用要求確定抗腐蝕方案。
5 結束語
隨著QPQ技術的不斷發(fā)展，以及人們對QPQ技術的不斷認識，QPQ技術必將在更多行業(yè)中得到更加廣泛的應用。