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QPQ（Quenching and Partitioning Quenching）表面处理技术是一种热处理工艺，通过在氮化盐浴中淬火和回火，以改变金属表面的组织和性能。这种处理技术可以显著提高零件的耐磨性、抗腐蚀性和抗疲劳性能，广泛应用于汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域。本文将详细介绍QPQ表面处理技术的原理、工艺流程和优点。
QPQ表面处理技术的核心是通过在氮化盐浴中淬火和回火，改变金属表面的组织和性能。在淬火过程中，金属表面迅速加热到高温，然后迅速冷却，以增加表面硬度和耐磨性。回火过程中，金属表面再次加热到较低的温度，以调整淬火后的组织，进一步提高表面性能。
QPQ表面处理技术是一种重要的金属热处理工艺，可以提高零件的耐磨性、抗腐蚀性和抗疲劳性能，延长了零件的使用寿命。同时，采用盐浴炉进行热处理，具有节能环保等优点。因此，QPQ表面处理技术在汽车、航空航天、电子、医疗器械等领域得到了广泛应用。
一、盐浴液体氮化（QPQ表面处理）广泛应用于：
1、应用的行业：
汽车零部件、轻工机械、液压机械、齿轮、工具和模具制造等多种行业。常用产品有：锯条、螺丝、曲轴、缸 套、柱塞、缸塞环、发动机气门、齿轮、蜗杆、钻头、刀具、高强度紧固件、销轴、铝压铸模、铝挤压模、塑料模、 缝纫机零件、电气动工具零件等……
2、常用的材料：
各种碳钢（20# 、45# 、40cr）
高速钢（W6Mo5Cr4V2 、W18Cr4V 、W12Cr4V4Mo）
铸模钢 热模 氮化钢（3Cr2W8V H13 38CrMo1）
不锈钢： 1Cr13 、2cr13 、201 、301 、304 、316 、1Cr18Ni9Ti）
球墨铸铁： QT20-60 、QT400-17 、KmQTMn6 各种材料硬度：
碳钢、低合金钢： HV 500～700 铸铁： HV 500～800
热模钢、铸模钢、冲模钢(Crl2 型)： HV 700～1000
各种不锈钢、耐热钢： HV 800～1100
各种高速钢(淬火)： HV 950～1200
二、盐浴液体氮化(QPQ表面处理)特点：
1、硬度
QPQ处理后的硬度和常规淬火、高频、渗氮等处理的硬度，它们的金相组织是不同的，QPQ处理的温度在 570±10℃液体里，通过原子渗入钢材，原子和钢材结合在一起，从而提高产品表面硬度和耐磨效果，经 QPQ处理后， 中碳钢、高速钢等耐磨性可以达到常规淬火的20倍，渗碳淬火的10倍， 离子渗氮的3倍，镀硬铬的5倍
2、*小的变形 ：
QPQ盐浴复合处理后工件几乎不变形，是变形*小的硬化技术，可以解决常规硬化方法及一些管材比较薄 容易变形无法解决的硬化变形难题。
3、环保、低碳：
QPQ 是无公害，无污染、不含重金属的新工艺，在欧美一些国家被广泛采用，并用以代替电镀等一些污染较重的工艺， 并且处理后的金属表面完全可以通过国际标准的有害物质检测 。
4、可替代工艺：
可大量替代离子氮化（高频淬火、渗碳淬火）―回火―发黑（镀铬）等多道热处理和防腐工序，大大缩短 生产周期， 降低生产成本。无公害水平高、不污染环境 尤其是不锈钢， 不锈钢处理后能达到硬度 HRC65以上，解决了不锈钢常规淬火硬度的问题。
5、耐腐蚀性
经过 QPQ 处理后，中性盐雾测试能达到 100-300 小时， 比气体氮化、离子氮化、磷化、发黑、镀铬、镀洛 处理的耐腐蚀效果都强 3-10 倍。QPQ工艺可替代发黑、镀硬铬、磷化、镀镍等……。
碳钢经QPQ表面处理后可替代某些不锈钢耐腐蚀产品。
常规氮化材料硬度及渗层
常用材料氮化处理
|
材料种类 |
代表钢号 |
前处理 |
氮化温度 (℃) |
氮化时间 （分） |
化合物层 + 主 扩散层( µm ） |
表面硬度 HV0.1 |
|
碳素结构钢 |
08 ； 10 ； 10F |
退火 |
580 |
120 |
15+250 |
400-500 |
|
碳素结构钢 |
35 ； 40 |
不处理或调质 |
580 |
120 |
150+280 |
500-600 |
|
中碳钢 |
45# |
不处理或调质 |
580 |
90 |
17+250 |
550-700 |
|
中碳钢 |
40Cr |
不处理或调质 |
580 |
90 |
15+230 |
550-700 |
|
冷模钢 |
Cr12MnM |
高温淬火 |
560 |
150 |
10+110 |
900-1000 |
|
氮化钢 |
38CrMoA1 |
调质 |
580 |
120 |
12+230 |
900-1000 |
|
铸模钢 |
3Cr2W8V |
淬火高回 |
580 |
150 |
11+120 |
900-1000 |
|
热模钢 |
5CrMnMo |
调质淬火 |
570 |
180 |
11+120 |
600-800 |
|
高速钢 |
W6Mo5Cr4V2 |
调质淬火 |
560 |
150 |
11+140 |
1000-1200 |
|
不锈钢 |
1Cr13/4 Cr13 |
调质淬火 |
570 |
150 |
10+100 |
900-1000 |
|
不锈钢 |
1Cr18Ni9Ti |
调质淬火 |
570 |
150 |
10+100 |
950-1000 |
|
不锈钢 |
OCr18Ni12Mo2Ti |
调质淬火 |
570 |
150 |
8+100 |
900-1000 |
|
轴承钢 |
G Cr15 |
淬火； 退火 |
570 |
120 |
10+110 |
800-1000 |
|
合结构钢 |
50 Mn |
退火 |
560 |
120 |
10+200 |
500-600 |
|
合金结构钢 |
30CrMo-35CrMo |
淬火； 退火 |
560 |
120 |
15+240 |
600-700 |
|
合金结构钢 |
38CrA1A/40Cr NiMoA |
淬火； 退火 |
570 |
120 |
12+200 |
600-800 |
|
灰铸钢 |
HT200 |
淬火； 退火 |
570 |
180 |
15+150 |
700-900 |
|
球墨铁 |
QT20-60 |
不处理 |
570 |
180 |
15+150 |
600-800 |
2. 随着处理温度升高，化合物层增厚，疏松（绒毛层）也随着增厚，致密层厚度几乎不变;
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