QPQ液体氮化炉热处理技术

    “QPQ”是英文“Quench — Polish — quench”的字头缩写。原意为淬火—抛光—淬火，从专业技术上来讲，这种说法不够确切，但在国际上已经习惯地沿用至今。

  在国内把它称作QPQ盐浴复合热处理技术，其中“盐浴复合“的含义是指它是在渗氮盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件，实现了渗氮工序和氧化工序的复合；渗层组织上是氮化物和氧化物的复合：性能上是耐磨性和抗蚀性的复合工艺上是热处理技术和防腐技术的复合。

这种技术实际上是低温盐浴渗氮由液体氰化和盐浴氮化（液体氮碳共渗）发展而来。

最早的液体渗氮始于1929年，这种全氰化物的低温液体渗氮也被称之为盐浴氰化，20世纪40年代在德国和前苏联大量用于处理高速钢刀具。当时这种技术除了用于结构钢的抗蚀性渗氮外，还大不适用于高速钢以外的钢种。同时新配制好的氰化物盐浴必须经过长时间的时效才能使用。

为了缩短时效时间，德国迪高沙公司于1954年开发了向氰化物盐浴通空气的新的渗氮法，在德国被命名为“Tenifer”即活性液体渗氮或盐浴软氮化（液体氮碳共渗）。1959年被美国引进，称之为“Tufftride”,它不仅使盐浴的时效时间由几十个小时缩短到几小时，还大大提高了盐浴中的氰酸根[CN0]含量，减少了渗层的脆性。因此，它几乎适用于所有的钢种。于是，该技术得到了迅速发展，被发达的工业国家普遍采用。

液体渗氮法在日本汽车行业的应用量变化情况，从20世纪初到到70年代中期液体渗氮应用量成直线上升，到了70年代中期，由于环保方面对工业污染的限制，这一时期的应用量大幅度下降。于是在这时德国迪高沙公司开发了全新的无公害的液体渗氮技术，因此70年代中期以后应用量义迅速增加。

  新的无公害的液体渗氮法以不含氰化物的原料配制成氰酸根含量很高的盐浴，不必、采用长期时效的方法来升高氰酸根的含量。同时配制了一种能够分解氰化物的氧化盐浴，用来分解工件从渗氮盐浴中带出来的由于氰酸根分解而产生的少量氰根[CNˉ]。这样就实现了盐浴的原材料无毒和排放的工件清洗水无毒，从而切底解决了公害问题。

  美国科林公司（Kolene）是德国迪高沙公司的液体渗氮技术的老用户，它对液体氮化的工件表面进行了抛光，抛光后再进行一次氧化。工件经过上述处理后不仅表面赏心悦目，而且抗蚀性大大提高。科林公司把这一过程称为QPQ处理。

  QPQ处理后的金属表面同时具有极高的耐磨性和抗蚀性，普通碳钢的耐磨性达到常规热处理的10倍以上，抗蚀性达到镀硬铬的20倍以上，而且工件的畸变极小。

  本文所介绍的QPQ技术有更广泛的含义，是泛指渗氮加氧化的复合工艺，包括中间有抛光或无抛光的复合工艺。其中渗氮包括液体渗氮，液体氮碳共渗，液体硫氰共渗，气体氮碳共渗等工艺；氧化工序包括盐浴氧化和蒸汽氧化。