淺談qpq處理

　　國外先進熱處理技術(shù)主要標志：針對上述國外先進熱處理發(fā)展戰(zhàn)略目標，具體的發(fā)展主要標志可概括為8個“少無” ：少無污染，少無畸變，少無分散，少無浪費，少無氧化，少無脫碳，少無廢品和少無人工。這兒以下述四個方面對目前國外先進熱處理水平予以論說。

　　清潔生產(chǎn)和零污染：熱處理生產(chǎn)有些會形起環(huán)境污染，主要是指生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣、廢水，廢渣，噪聲和電磁輻射等。先進的熱處理技術(shù)應采用清潔設備，對清潔材料進行清潔工藝的生產(chǎn)。

　　真空設備，可控氣氛設備，離子滲設備，低NOx、SOx燃料燃燒設備，流態(tài)床設備等屬無污染清潔設備;N2和各種惰性氣體，聚合物淬火劑，無氟氯烴清洗溶劑，Al2O3和SiO2等流態(tài)床粒子(具備除塵條件)等材料屬清潔材料;真空處理，可控氣氛處理(盡可能減少CO2排放)，屏蔽良好的感應熱處理工藝屬清潔工藝;這樣，真空熱處理，低壓滲碳，等離子熱處理，高壓氣淬，真空清洗，三束(離子束、激光束、電子束)熱處理，噴霧噴水淬火等顯然可屬少無污染的清潔熱處理技術(shù)。

　　對氣體滲碳和用滲碳氣氛加氨的氣體碳氮共滲和氮碳共滲后排出的廢氣應經(jīng)點燃后才可無害排放;離子滲硼中不可使用劇毒的B2H6(乙硼烷);對鹽浴中不可使用受熱要分解產(chǎn)生氰根的黃血鹽和赤血鹽;對含碳酸鹽的鹽浴不可使用尿素或縮二脲，因為它會反應生成氰酸鹽，后分解為氰鹽。對含S和Li的氰酸鹽—碳酸鹽鹽浴可使氰化物保持在0.1～0.8%的低水平，處理零件的滲氮后性能良好，且處理周期縮短，這工藝在美、歐和日本應用相當多，法國HEF公司的SURSULF工藝及處理后進入氧化鹽浴屬于這種技術(shù)，(我國的LT硫氮碳共滲法也是)。在氰酸鹽浴中添加有機聚合物melon也可將氰鹽含量降到2%～3%，其余大部分是無毒的氰酸鹽，法國HEF公司的德國Durferrit子公司(原屬Degussa公司)的Tufftride / Melonite / Tenifer / QPQ處理鹽浴屬于此類技術(shù)，(我國成都工具研究所的QPQ鹽浴處理也是)。清洗水中的氰含量已經(jīng)稀釋可無害排放。盡管如此，法、德和日本對這些工藝的無公害處理十分嚴格，并研究廢鹽的再生。對高速鋼刃具淬火仍采用的BaCl2鹽浴和含BaCl2廢水須經(jīng)無害化處理達標后才允許排放，德國已采用專門技術(shù)和裝置來解決。

　　對有些應采用的非清潔工藝和非清潔材料，在整個處理過程中要進行全封閉，并在密閉系統(tǒng)中進行處理，實現(xiàn)無公害排放。處理的渣物要研究予以再生或作特殊處理。

　　精確生產(chǎn)和零畸變：熱處理過程中的加熱和冷卻會使金屬工件在處理后發(fā)生形狀和尺寸的改變，增加加工余量的用再加工方法予以消除，變形超差則會引起報廢，使已投入的材料和資源損失。工件變形也會影響互換性和減小運行的精密性，造成效率減低，能耗增大和噪聲等弊病。為此，熱處理零畸變十分重要，這要依靠熱處理過程的精確生產(chǎn)來保證。精確生產(chǎn)要靠控制精度高和可靠運行的熱處理設備(溫度、壓力、時間等工藝參數(shù)的精確控制和重現(xiàn)控制)，材料的成分組織(含量偏差，雜質(zhì)含量和偏析，原始組織一致)及相應的材料熱物理性能和工藝性能偏差小來予以保證，從而使同一爐批處理件的質(zhì)量(組織、硬度、變形、表面狀態(tài)、滲層深度、滲層濃度分布等)差異縮小(或在技術(shù)要求控制范圍內(nèi))和使不同爐批處理產(chǎn)品質(zhì)量重現(xiàn)性提高。

　　工件發(fā)生變形主要發(fā)生在冷卻階段，淬火過程中工件均勻冷卻，減小工件表面和心部的溫差對減小畸變至關(guān)重要，所以應合理選擇冷卻介質(zhì)和冷卻方式。采用聚合物淬火介質(zhì)、采用循環(huán)和攪動方式及速度控制冷卻，合理選用淬火油溫度，控制淬火油面壓力(以達減小工件淬火變形)，進行鹽浴分級或等溫冷卻，施行氣體冷卻，噴水噴霧冷卻，應用計算機模擬的冷卻場技術(shù)，施壓淬火，利用回火余熱在自動矯直機上矯直等技術(shù)的采用，為減小畸變創(chuàng)造條件。

　　國際上名牌汽車齒輪滲碳后淬火減小變形的主要措施是實現(xiàn)等溫和分級淬火，減小齒輪心表的溫差和發(fā)生相變的不同時性，來降低熱應力和組織應力的差異。也有報導汽車齒輪在低壓滲碳后施行變向高壓(2MPa)氣淬，可使同步環(huán)齒輪畸變落在非常狹小的范圍內(nèi)。

　　應指出，嚴格的管理，科學先進的工藝方法，可靠的設備，精確的傳感器，能實現(xiàn)精密控制的成套工程系統(tǒng)(包括儀器儀表、伐、泵，執(zhí)行動作元器件，計算機，程序設計和實施等)是確保精確生產(chǎn)，實現(xiàn)無廢次品生產(chǎn)和質(zhì)量分散度為零的生產(chǎn)的保證。