海洋油氣田的開發(fā)開采環(huán)境和工況極其惡劣,因此要求井下工具具有很高的強度和高耐磨、優(yōu)良自潤滑性、耐腐蝕和耐沖蝕等綜合性能,氣相沉積、電鍍鎢合金、QPQ鹽浴復合處理等技術都可以提高表面硬度,但是又有各自的適應特性,氣相沉積技術在提高工具耐磨和耐沖擊性能具有明顯的優(yōu)勢,電鍍鎢合金技術在提高工件的耐蝕性能上占明顯優(yōu)勢,而工研所QPQ鹽浴復合處理技術不僅在耐磨和耐沖蝕性具有優(yōu)勢,同時,還適合解決不銹鋼螺紋黏扣和金屬密封等問題。經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削效果和壽命。深層QPQ無污染
成都工具研究所在原有QPQ技術基礎上開發(fā)了深層QPQ技術,化合物層深度更大,由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。該技術可明顯提高材料的力學性能和抗蝕性。與其他表面處理方法相比,工件具有更高的耐疲勞強度,能夠明顯提高工件的耐磨性能。工件表面硬度得到提升,提高了工件的耐用性和使用壽命,且具有更高的耐腐蝕性。QPQ處理能夠保持尺寸穩(wěn)定,與其他表面處理方法相比,QPQ處理對零部件尺寸變化的影響較小,有利于保持高精度要求。新能源QPQ處理技術成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術可以增加刀具的使用壽命,降低維護成本。
QPQ表面復合處理技術是一種針對金屬表面的處理工藝,能夠有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能,并且因工藝、設備簡單易行而被廣泛應用。利用QPQ鹽中的有效組分在合金鋼表面發(fā)生分解、吸附、擴散,從而改變合金鋼表面化學成分及相組成以提高合金鋼表面性能。然而,高溫長時間的工藝條件易造成工件變形,組織粗化以及對不銹鋼耐蝕性的降低。因此,工研所研發(fā)出了可在低溫進行表面處理的新一代QPQ表面處理技術,化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。
達克羅表面處理技術是一種防腐蝕涂層技術,主要用于金屬制品的表面保護。它采用化學鍍的方法,將一層具有防腐蝕性能的無機鍍層均勻地覆蓋在金屬表面。這種鍍層主要由超細鱗片狀鋅、鋁和鉻等組成,由于片狀鋅、鋁層狀重疊,阻礙了水、氧等腐蝕介質(zhì)與鋼鐵零件的接觸,同時在達克羅的處理過程中,鉻酸與鋅、鋁粉和基體金屬發(fā)生化學反應,生成致密的鈍化膜,這種鈍化膜具有很好的耐腐蝕性能,該工藝對螺栓固件的應用較廣。該技術主要用于防腐蝕保護,而膜層本省的硬度不高,不具備一定強度的耐磨性。而工研所QPQ技術在提高金屬制品的表面硬度和耐磨性的同時,依靠表面的氧化膜和氮化物層可大幅度提高工件的防腐能力,它更多地用于提高金屬制品的硬度和耐磨性以及防腐性。QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨損性能。
硬度檢測是QPQ滲層的重要指標之一,對于一定的基體材料,滲層的硬度由化合物層深度和致密度來確定,只要化合物層達到一定的深度,并有良好的致密度,則滲層硬度就會存在合理的范圍內(nèi),化合物層是由于氮和碳元素的不斷滲入鋼的表面形成Fe3N或Fe2~3N,鐵的晶格也由立方晶格轉(zhuǎn)變成密排六方晶格,因而引起金屬表面硬度的提高,經(jīng)工研所QPQ處理后,45#的表面硬度可達HV600,不銹鋼材質(zhì)的表面硬度可達HV1000以上,合金鋼材質(zhì)可達HV800以上。QPQ表面處理可以顯著提高刀具的切削性能和加工效率。深圳QPQ
QPQ表面處理可以提高刀具的耐熱性能,使其適用于高溫切削加工。深層QPQ無污染
工研所的《QPQ鹽浴復合處理技術及其成套設備》榮獲國家科技進步二等獎、四川省科技進步一等獎,同時是國家重點推廣新項目,編著《QPQ技術的原理與應用》行業(yè)專著一部,參與編寫制定QPQ行業(yè)標準。團隊通過承接國家、省部級科研項目如《石油管用深層QPQ防腐技術的開發(fā)研究》、《深層QPQ鹽浴奧氏體氮碳共滲與氧化工藝的研究與開發(fā)》、《超深層QPQ技術的研發(fā)》等,先后開發(fā)出第二代QPQ處理技術、超深層QPQ處理技術,低溫QPQ處理技術并實現(xiàn)推廣應用。深層QPQ無污染