QPQ表面改性技术与常规表面处理技术盐雾试验效果对比浅析

钢铁行业是我国国民经济的支柱性产业，在我国工业现代化进程中发挥了不可替代的作用。钢铁工业作为一个原材料的生产和加工部门，处于工业产业链的中间位置，它的发展关系着国家基础建设以及其它工业的发展钢铁行业工业总产值占GDP比重常年保持在两位数。虽然我国钢铁产量位居全球首位，据不完全统计2018年我国的钢铁产量已突破9亿吨，但是在高端产品以及下游产品的开发与生产还有很大的进步空间，如何提升我国钢铁制品的全球竞争力是每一个钢铁行业从业人员的终身奋斗目标。

钢铁的各种机械性能是制约钢铁制品发展的首要因素，其性能指标包括：强度、硬度、塑韧性、抗疲劳性、耐磨性以及抗腐蚀性等，特别是抗腐蚀性十分重要，每年由于腐蚀造成的钢铁损失约占年产量的10~20%。因此，掌握钢铁材料的腐蚀数据、腐蚀行为和规律，提供有效的防腐蚀措施，延长各钢铁设备设施的服役寿命，具有十分重大的现实意义。

金属材料的常见防腐措施：

1. 改善金属本质：根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性能，以减缓金属的腐蚀速度。

2. 阴极保护：阴极保护是电化学保护技术的一种，其原理是向被腐蚀金属结构物表面施加一个外加电流，被保护结构物成为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生。

3. 形成表面防护层：表面防护层有金属和非金属之分。金属防护层采用扩散渗镀、喷镀、电镀、热浸镀、真空镀膜、气相沉积、阴极溅射和金属包覆等工艺方法，离子注入和激光非晶态表面处理等新技术正逐渐接近应用阶段;非金属防护层是利用有机涂料(如油漆、塑料、橡胶等)或无机涂料(如搪瓷、玻璃等)涂层的工艺方法，化学转化膜也属非金属涂层。

在相同材质条件下，为了节约生产成本，提高生产效率的，选择合理的表处理技术，使得工件满足服役条件是及其必要的。同时在减少金属材料因腐蚀因素而造成的巨大浪费起到了重要的作用。

QPQ表面改性技术严格意义上来说属于化学热处理，是将热处理与防腐蚀处理有机组合的一种新型表处理技术。具有处理温度低、时间短、能同时提高零件的表面硬度、耐磨性和抗蚀性，减少摩擦系数，变形小，无公害等特点。随着近几年国人环保意识的提升，国家对环评的监察力度的增加，QPQ改性技术越来越成为行业内首选的表处理技术之一。现将QPQ表面改性技术与常规表处理技术的抗腐蚀能力对比做简要分析。

常规表处理技术有很多，市场上主流的有：镀锌、镀铬、发黑、磷化以及气体氮化。而QPQ表面改性技术作为新兴的表处理技术，其基本原理是：氮化-氧化-淬水-抛光-氧化-淬水，氮化形成的化合物层和氧化形成的氧化层不仅提高了工件的表面硬度增强其耐磨性，而且在耐蚀性能上得到了极大的提升。

一般金属材料的抗蚀能力用盐雾试验来表征。盐雾试验分为天然环境暴露试验和人工加速模拟环境试验，后者是利用盐雾试验箱，在其容积空间内采用人工的方法，模拟盐雾环境来对产品的抗蚀性能进行检测。与天然环境相比人工模拟盐雾环境的氯化物的浓度要高几倍或几十倍，腐蚀速率更高，得出结果的时间更短。一般来说，人工模拟实验24h相当于天然环境1年左右。但由于天然环境腐蚀因素复杂多变，因而不能完全用盐雾试验来代替天然环境暴露试验。

中性盐雾试验是出现最早目前应用领域最广的一种加速腐蚀试验方法。它采用5%的氯化钠水溶液，溶液PH值调在中性范围（6—7）作为喷雾用的溶液。试验温度均取35℃，要求盐雾试验的沉降率在1~2ml/80cm²·h之间。

盐雾试验的目的是为了考核产品或金属材料的耐盐雾腐蚀质量，而盐雾试验结果判定正是对产品质量的宣判，它的判定结果是否正确合理，是正确衡量产品或金属抗盐雾腐蚀质量的关键。盐雾试验结果的判定方法有：评级判定法、称重判定法、腐蚀物出现判定法、腐蚀数据统计分析法。

1. 评级判定法：把腐蚀面积与总面积之比的百分数按一定的方法划分成几个级别，以某一个级别作为合格判定依据，适合于平板样品评价。

2. 称重判定法：通过对腐蚀试验前后样品的重量变化，计算出受腐蚀损失的重量（或增重）来对样品耐腐蚀质量进行评判，适用于对某种金属耐腐蚀质量进行考核。

3. 腐蚀物出现判定法：是一种定性的判定法，它以盐雾腐蚀试验后产品是否产生腐蚀现象来对样品进行判定，一般产品标准中大多采用此方法。

4. 腐蚀数据统计分析法：主要用于分析、统计腐蚀情况，而不是具体用于某一具体产品的质量判定。

腐蚀物出现判定法是常见且直接的判定方法，本次试验数据对比采取的判定方法就是腐蚀物出现判定法，以开始出现锈蚀时间作为试验依据，观测其结果如下：

由试验数据可知，在相同试验条件下，经QPQ处理后的工件抗盐雾腐蚀能力明显高于其余工艺处理工件。其中镀锌件时以出现白锈为判定依据，红锈开始出现时间在48h左右。