Servicio de mecanizado CNC personalizado: revelando los beneficios del tratamiento de superficie QPQ (Quench-Polish-Quench)

1. Descripción general del proceso QPQ

El proceso QPQ no es un método tradicional de "endurecimiento", sino un tratamiento de difusión termoquímica controlada. Por lo general, consta de tres etapas clave:

Paso 1: Nitruración de baño de sal

El componente se sumerge en un baño de sal fundida alrededor 570–590°C que contiene sales con nitrógeno. Esto crea una capa compuesta dura (generalmente ε-Fe₂–₃n) en la superficie, junto con una zona de difusión debajo. Esta capa aumenta significativamente la dureza de la superficie y reduce la fricción.

Paso 2: pulido de superficie

Después de la nitruración, el componente sufre pulido mecánico o químico para eliminar los óxidos de la superficie, mejorar la rugosidad y garantizar la uniformidad. Este paso también mejora el acabado visual y la suavidad funcional de la pieza.

Paso 3: tratamiento posterior a la oxidación

La parte pulida se sumerge en un baño de sal oxidante en aproximadamente 400–450°C, formando una densa capa negra de fe₃o₄ (magnetita). Esta capa mejora la resistencia a la corrosión y proporciona un negro estable acabado superficial

2. Materiales adecuados para QPQ

QPQ es compatible con una amplia gama de aleaciones ferrosas, particularmente aquellas que pueden formar una capa de nitruro estable. Los ejemplos comunes incluyen:

 Aceros al carbono – por ejemplo, 1045, 1050
 Aceros de aleación – por ejemplo, 4140, 4340, 8620, 52100
 Aceros para herramientas – por ejemplo, D2, H13, O1
 Aceros inoxidables martensíticos – por ejemplo, 410, 420, 17-4 pH (en condiciones específicas)

 Nota: los aceros inoxidables austeníticos, como 304 y 316, generalmente no se recomiendan para QPQ, ya que no forman una capa nitriada dura y muestran una mejora limitada en las propiedades de la superficie.

3. Características clave de los componentes tratados con QPQ

Dureza de la superficie

La capa compuesta alcanza los valores de dureza entre 900–1200 HV, mejorando significativamente la resistencia al desgaste abrasivo y adhesivo.

Resistencia a la corrosión

La etapa posterior a la oxidación forma una película compacta de Fe₃o₄, que mejora la resistencia a la corrosión a niveles comparables o mejores que el óxido negro o el cromo duro en muchos entornos.

Estabilidad dimensional

Debido a la naturaleza del proceso basada en la difusión, el crecimiento dimensional es mínimo (típicamente 10–20 micras), haciendo que QPQ sea adecuado para componentes de precisión.

Resistencia a la fatiga

El tratamiento induce estrés residual de compresión en la superficie, ayudando a suprimir el inicio de grietas y mejorar el rendimiento de la fatiga bajo cargas cíclicas.

Apariencia superficial

Tratado con QPQ regiones Exhibe un acabado negro uniforme que no solo sea funcional sino también estéticamente adecuado para componentes expuestos.

4. Ventajas y limitaciones

Ventajas

- Desgaste mejorada y resistencia a la corrosión en un proceso integrado
- distorsión mínima, adecuada para precisión CN C Machinine regiones

- acabado de superficie negra uniforme
- potencial para reemplazar los recubrimientos tradicionales como el cromo duro en ciertos casos de uso
- Ambientalmente más seguro en comparación con algunos procesos de recubrimiento

Limitaciones

- Aplicable solo a las aleaciones ferrosas con química adecuada
- El proceso requiere equipos especializados de baño de sal y control estricto
- No es efectivo para metales no ferrosos o aceros inoxidables austeníticos
- Las geometrías complejas pueden requerir enmascaramiento para garantizar un tratamiento uniforme

5. Aplicaciones comunes de QPQ

Gracias a sus beneficios mecánicos y químicos combinados, QPQ se aplica ampliamente en múltiples industrias:

 Automotor – Pins de pistón, cigüeñales, componentes de la válvula, piezas de suspensión
 Armas de fuego y defensa – barriles, toboganes, pernos y otras partes móviles críticas
 Maquinaria general – ejes, bujes, alfileres, componentes del engranaje
 Industria de moho y die – moldes de inyección de plástico, insertos de troqueles, placas de desgaste
 Sector energético – Componentes hidráulicos, herramientas de fondo de fondo, válvulas

FAQ:

P: ¿En qué se diferencia QPQ de la nitruración de gas estándar?
R: QPQ es un proceso a base de baño de sal, que permite una difusión más rápida, una capa compuesta más uniforme y una mejor resistencia a la corrosión debido al paso de oxidación final.

P: ¿El tratamiento QPQ altera las dimensiones de la pieza?
R: El proceso da como resultado un cambio dimensional mínimo, típicamente dentro 10–20 micras, lo que lo hace adecuado para componentes de tolerancia cercana.

P: ¿Puede QPQ reemplazar recubrimientos como Hard Chrome?
R: En muchas aplicaciones críticas de desgaste y corrosión, QPQ es una alternativa confiable al cromo duro, sin las preocupaciones ambientales del cromo hexavalente.

P: ¿Se requiere mecanizado posterior al tratamiento?
R: En la mayoría de los casos, no se necesita post-maquinamiento, pero el pulido de la superficie se integra en el proceso para cumplir con los requisitos específicos de aspereza o apariencia.

Si su aplicación involucra componentes de acero sujetos a alto desgaste, entornos corrosivos o carga cíclica, el tratamiento de superficie QPQ puede ofrecer una solución práctica y rentable. Para obtener más consultas técnicas o cotizaciones, no dude en comunicarse con nuestro equipo de ingeniería.