QPQ技术在汽车行业的应用
基于QP算法的智能车速度规划
●基础科学与技术Basic Science ＆Technology摘要：针对结构化道路环境下智能车速度规划问题，提出基于QP （二次规划）算法的速度规划方法。
首先根据智能车的当前位置和行驶轨迹建立ST 图，描述障碍物和智能车之间的运动状态关系；其次根据QP 模型构建速度规划目标函数、设计约束条件并求解；最后参照人工驾驶对于安全性和舒适性的评价指标要求，对速度规划结果进行评价分析。
实车实验中，起步时的最大加速度为0.6m/s 2，制动时最大减速度为-1.25m/s 2；避让紧急超车车辆时，智能车可在5s 后将车距调整到安全范围内；持续避障时最大加速度为0.4m/s 2，最大减速度为-0.58m/s 2，加速度变化率的绝对值最大为0.58m/s 3。
实车实验表明该方法的实验结果满足安全性和舒适性要求。
关键词：智能车；结构化道路；速度规划；QP 算法；ST 图DOI ：10.16807/ki.12-1372/e.2019.07.019中图分类号：TP24文献标志码：A文章编号：1674-2192（2019）07-0081-07基于QP 算法的智能车速度规划曹波1，张志超2，齐尧1，徐友春2（1.陆军军事交通学院学员五大队，天津300161；2.陆军军事交通学院军事交通运输研究所，天津300161）收稿日期：2019-03-05；修回日期：2019-04-17.基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFB0100903）.作者简介：曹波（1994—），男，硕士研究生.Vol.21No.7July 2019第21卷第7期2019年7月军事交通学院学报Journal of Military Transportation UniversitySpeed Planning of Intelligent Vehicle Based on QP AlgorithmCAO Bo 1，ZHANG Zhichao 2，QI Yao 1，XU Youchun 2（1.Fifth Team of Cadets ，Army Military Transportation University ，Tianjin 300161，China ；2.Institute of Military Transportation ，Army Military Transportation University ，Tianjin 300161，China ）Abstract ：Aiming at the problem of intelligent vehicle speed planning in structured road environment ，a speed planning method based on QP （quad ratic programming ）algorithm is proposed.Firstly ，according to the current position and driving tra -jectory of intelligent vehicle ，the ST chart is established to describe the relationship between obstacles and the motion state of the intelligent vehicle.Then ，according to QP model ，the objective function of speed planning is constructed and the con -straints are designed and solved.Finally ，the results of speed planning are evaluated and analyzed by referring to the safety and comfort requirements of manual driving.In the real vehicle experiment ，the maximum acceleration is 0.6m/s 2at start and -1.25m/s 2at braking ；in avoiding emergency overtaking ，the smart car can adjust its distance to a safe range after 5s ；In the continuous obstacle avoidance ，the maximum acceleration is 0.4m/s 2，the maximum deceleration is -0.58m/s 2，and the absolute value of the acceleration change rate is 0.58m/s 3.The experimental results show that the proposed method can meet the requirements of safety and comfort.Keywords ：intelligent vehicle ；structural roads ；speed planning ；QP algorithm ；ST chart第21卷第7期军事交通学院学报速度规划作为智能车运动规划［1］的重要组成部分，是实现合理纵向控制的前提，是自动驾驶的核心技术之一。
盐浴液体氮化处理
宁波铁凝科技盐浴液体氮化(QPQ)工艺：一、盐浴液体氮化(QPQ)工艺：工件在570±10℃工作温度，在熔盐中将（硫）氮、碳等原子渗入工件表层，赋予工件超强耐磨、硬度高、耐腐蚀、变形小、抗疲劳等诸多性能。
熔盐本身是热载体和（硫）氮、碳原子活性原子，它与工件表面能充分接触，渗层及硬度均匀，稳定。
对于耐腐蚀性能要求高且光洁度要求▽8以上的工件，通常采用氮化后加氧化、抛光、再次氧化。
经NQPQ处理后的工件表面具有富氧氮化层，在保证耐磨、减摩、不变形、抗咬死和抗疲劳强度不变的同时，耐腐蚀性大幅提高，表面呈光亮黑色，美观、实用。
盐浴氮化前的工艺要求在盐浴氮化之前，复杂零件需进行在不低于580℃温度下正火并随后缓慢冷却的调质处理或采用高淬高回的前热处理工艺，补偿解决氮化后的轻微变形，精密零件处理前要在直径方向留有8±2μm的加工余。
二、盐浴液体氮化（QPQ）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 950～1200三、盐浴液体氮化(QPQ)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、极小的变形：QPQ盐浴复合处理后工件几乎不变形，是变形最小的硬化技术，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。
QPQ技术简介
QPQ技术简介一、QPQ技术简介QPQ盐浴复合处理技术的名称源于它是在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件，实现了氮化工序和氧化工序的复合；渗层组织上是氮化物和氧化物的复合；性能上是耐磨性和抗蚀性的复合；工艺上是热处理技术和防腐技术的复合。
“QPQ”是英文Quench—Polish—Quench的字头缩写。
原意为淬火（快冷）—抛光—淬火（快冷），从专业上来讲，这种说法不够确切，但在国际上已经习惯地沿用至今。
通常表面硬化技术只能提高金属表面的耐磨性，表面抗蚀技术一般只能提高金属表面的抗蚀性，而QPQ盐浴复合处理技术则可以同时大幅度提高金属表面的耐磨性和抗蚀性，提高的幅度均比常规硬化和抗蚀技术高10倍以上，因此它被称为冶金学领域内的革命性新技术。
同时该技术还具有工件几乎不变形、无公害、节能等优点。
QPQ盐浴复合处理技术的核心是其无公害的盐浴配方。
该配方由德国迪高沙公司实行可口可乐式的独家国际垄断，以向用户提供成品生产用盐（从不提供盐浴配方）和生产设备的方式向世界各国进行成套技术转让。
该技术开发以后，世界上一些著名的大公司率先从德国引进了成套技术。
美国通用电器公司（GE）用这项新技术成功地取代了内燃机车缸套的镀硬铬工艺，消除了六价铬对环境的污染，并提高了产品的耐磨性和抗蚀性。
美国康明斯公司利用此项技术解决了进、排气门的耐磨抗蚀问题。
德国大众轿车的凸轮轴，奥地利斯太尔重型汽车驱动桥减速器的内齿轮也采用了这项技术。
该技术几乎被日本所有汽车厂家采用，其中以本田公司最有代表性，该公司有五座大型自动化设备分设于国内外，处理零件达150多种，年处理量达6万吨。
二、QPQ技术的渗层性能及特点1）极高的耐磨性在MM200型试验机上进行了严格的滑动磨损试验，40Cr钢经QPQ盐浴复合处理后，耐磨性可以达到常规淬火的30倍，低碳钢渗碳淬火的14倍，离子氮化的2.8倍,镀硬铬的2.1倍。
对45钢进行的滚动磨损试验取得了与滑动磨损试验类似的结果。
盐浴复合处理技术 (Tenifer_QPQ)
QPQ”是英文“Quench―Polish―Quench”的字头缩写。
原意为淬火―抛光―淬火，在国内把它称作QPQ盐浴复合处理技术，其中“盐浴复合”的含义是指在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件。
QPQ盐浴复合热处理技术既可以使工件几乎不变形，同时又可以大幅度提高金属表面的耐磨性、抗蚀性，是一种新的金属表面强化改性技术。
这种技术实现了渗氮工序和氧化工序的复合，氮化物和氧化物的复合，耐磨性和抗蚀性复合，热处理技术和防腐技术的复合。
其氮化层的深度大于离子氮化处理的深度，而且工艺周期也比离子氮化短。
QPQ处理的深度和材料有关系的,一般不同的材料处理后的深度会有所不同,QPQ处理属于盐浴软氮化的延伸工艺,只是耐腐蚀性能比它更好和变形更小,其他都和它差不多,还有就是黑色的尊贵外观!QPQP处理是一种复合工艺! 氮化+氧化+后处理+氧化! 表面是黑亮的外观! 比SQP的耐蚀性能要好! QPQ盐浴复合处理是一种先进的金属熔盐表面强化改性技术。
将工件在两种不同性质的熔融盐液中先后进行处理，使多种元素同时渗入金属表面，形成由几种化合物组成的复合渗层，使金属表面得到强化改性，耐磨性、抗蚀性和耐疲劳性同时得到大幅度提高。
本技术还具有节能、无公害、几乎不变形等优点。
用本技术先进、性能优越、质量稳定而倍受广大用户欢迎，已经大面积推广。
一、主要特点：QPQ复合处理与单一提高耐磨性的传统热处理技术和单一提高抗蚀性的表面处理相比，它可以：1.使产品的表面硬度、耐磨性、抗腐蚀性和耐疲劳性同时大幅度提高。
例如：经QPQ盐浴复合处理的45#钢、40Cr钢(退火态)的耐磨性，达到淬火及高频淬火的16倍以上；经QPQ盐浴复合处理的20#钢，耐磨性达到渗碳淬火的9倍以，是镀硬铬和离子氮化的2倍多。
经QPQ盐浴复合处理的45号钢，其疲劳极限提高4O%左右。
例如：45钢经QPQ处理后在大气中和盐雾中的抗蚀性比镀硬铬高16倍以上，比发黑高7O 倍以上。
盐浴液体氮化(QPQ)工艺
盐浴液体氮化(QPQ)工艺：一、盐浴液体氮化(QPQ)工艺：工件在570±10℃工作温度，在熔盐中将（硫）氮、碳等原子渗入工件表层，赋予工件超强耐磨、硬度高、耐腐蚀、变形小、抗疲劳等诸多性能。
熔盐本身是热载体和（硫）氮、碳原子活性原子，它与工件表面能充分接触，渗层及硬度均匀，稳定。
对于耐腐蚀性能要求高且光洁度要求▽8以上的工件，通常采用氮化后加氧化、抛光、再次氧化。
经NQPQ处理后的工件表面具有富氧氮化层，在保证耐磨、减摩、不变形、抗咬死和抗疲劳强度不变的同时，耐腐蚀性大幅提高，表面呈光亮黑色，美观、实用。
盐浴氮化前的工艺要求在盐浴氮化之前，复杂零件需进行在不低于580℃温度下正火并随后缓慢冷却的调质处理或采用高淬高回的前热处理工艺，补偿解决氮化后的轻微变形，精密零件处理前要在直径方向留有8±2μm的加工余量。
二、盐浴液体氮化（QPQ）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 950～1200三、盐浴液体氮化(QPQ)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、极小的变形：QPQ盐浴复合处理后工件几乎不变形，是变形最小的硬化技术，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。
QPQ处理怎么样
QPQ是一种新型环保的表面处理技术，它是Quench- Polish-Quench 的缩写形式。
是指将金属零件放入两种性质不同的盐浴中，通过多种元素渗入金属表面形成复合渗层，从而达到是零件表面改性的目的。
它没有经过淬火，但达到了表面淬火的效果，因此国内外称之为QPQ，该技术将热表强化处理与防腐蚀处理一-次完成，像美国的GE公司、GM 公司、德国大众、奔驰、日本本田、丰田等一些著名的跨国公司，均大量采用。
QPQ在工艺上是热处理技术与防腐蚀技术的结合，在性能上它是高耐磨性与高抗蚀性的结合，在渗层上是由多种化合物组成的复合渗层，具有极佳的应用前景，目前，在国内外的汽车、工程机械、石油机械、纺织机械、铁路装备、航天军工等领域中使用效果非常突出。
其具体的特点如下:提高工件的表面硬度、提升耐磨性和抗疲劳性能该工艺能够极大的提高各种金属零件表面的硬度和耐磨性，降低摩擦系数，同时通过疲劳试验表明，QPQ技术大幅度提高普通碳钢的抗疲劳性能40%以上，比普通的离子氮化和气体氮化的效果好。
大幅度的提升工件的抗腐蚀性能通过对常见的不同材料、不同工艺处理的样品按相同的中性盐雾试验标准进行连续喷雾试验(盐雾试验温度35±2℃，相对湿度>95%，5%NaCl水溶液喷雾)，实验结果表明，QPQ技术处理零件的抗腐蚀性能明显优于不锈钢以及常规的表面处理工艺。
产品处理以后变形量小常规工件经过QPQ技术处理后几乎没有变形产生，这可以有效解决常规热表处理工艺难以解决的硬化变形难题，目前，QPQ技术在轴类零件、细长杆件以及薄壁类零部件等对热处理变形控制要求高的产品上应用得非常成功。
产品处理周期短，处理成本低常规工件经QPQ技术处理后，能同时提高硬度、耐磨性和抗腐蚀能力，并且形成黑亮的外观，处理周期短，可以替代常规的淬火-回火发黑(镀铬)等多道工序，大幅度降低生产成本。
环境污染极小，符合国家环保发展的方向QPQ技术所使用的原材料均不含重金属以及其他有毒有害物质，同时，其工艺过程经环保部门检测鉴定，并且经过全国各地众多用户的实际使用证明，各种终端有害物质排放量均低于国家排放标准允许值。
QPQ工艺介绍
QPQ工艺介绍一、工艺简介“QPQ”是英文“Quench—P0lish-Quench”的缩写。
原意为淬火一抛光一淬火。
它是在作了盐浴复合处理以后，为了降低工件表面的粗糙度，可以对工件表面进行一次抛光，然后再在盐浴中作一次氧化，这对精密零件和表面粗糙度要求较高的工件来说是非常必要的。
在国内把它称作QPQ盐浴复合处理技术。
QPQ盐浴复合处理技术，可以大幅度提高金属表面的耐磨性、抗蚀性，而工件几乎不发生变形，是一种新的金属表面强化改性技术。
这种技术实现了渗氮工序和氧化工序的复合；氮化物和氧化物的复合；耐磨性和抗蚀性的复合；热处理技术和防腐技术的复合。
QPQ盐浴复合处理技术在上世纪70年代由德国公司发明，经过几十年的不断地发展改进，应用范围越来越广，因此在国外被认为是金属表面强化技术领域内的巨大进展，把它称之为一种新的冶金方法。
目前，QPQ盐浴复合处理技术在国内也得到大量推广应用，尤其在汽车、摩托车、轴类产品、电子零件、纺机、机床、电器开关、工模具上使用效果非常突出。
二、技术特点：1、良好的耐磨性QPQ工艺中，金属材料在570±10℃的工作温度下与盐浴液体发生反应，可以在金属表面形成一层品质优良的致密的化合物层。
该化合物完全由ε氮化铁组成，能够高效地提高金属表面的硬度、致密性、从而使金属表面拥有良好的耐磨性能。
处理后金属材料表面硬度值的高低主要取决于钢中的合金元素，合金元素含量越高，则其渗层硬度越高。
按渗层硬度的高低，可以把常用材料分成以下几大类：(1)碳钢、低合金钢代表钢号：20、45、TiO、20Cr、40Cr等。
渗层表面硬度：500—700HV(2)合金钢代表钢号：3CrW8V、Crl2MoV、38CrMoAl、1Crl3—4Cr13等。
渗层表面硬度：850—1000HV(3)高速钢、奥氏体不锈钢代表钢号：淬火的Wl8Cr4V、W6Mo5Cr4V2及1Crl8Ni9Ti等渗层表面硬度：1000—1250HV(4)铸铁渗层表面硬度：>500HV下图是40Cr材料的工件经过不同处理方式后所做的滑动磨损试验数据，以QPQ 的磨损值0.22mg为基准，QPQ工艺的耐磨性是镀硬铬2.1倍，离子氮化的2.8倍，高频淬火的23.7倍以及常规淬火的29.4倍。
QPQ技术简介
QPQ技术简介QPQ技术是近年来新兴的一种表面热处理技术，它是Quench－Polish－Quench的缩写形式，将黑色金属零件放入两种性质不同的盐浴中，通过多种元素渗入金属表面形成复合渗层，从而达到使零件表面改性的目的。
它没有经过淬火，但达到了表面淬火的效果，因此国内外称之为QPQ。
QPQ技术将热处理与防腐蚀处理一次完成，处理温度低，时间短，能同时提高零件表面硬度、耐磨性和抗蚀性，减少摩擦系数，变形小，无公害。
具有优化加工工序，缩短生产周期，降低生产成本的优点，得到众多厂家的认可和赞誉，像美国GE、GM公司、德国大众、奔驰、日本丰田、本田等一些著名的跨国公司均大量采用。
QPQ技术在工艺上是热处理技术与防腐蚀技术的结合，在性能上它是高耐磨性和高抗蚀性的结合，在渗层上是由多种化合物组成的复合渗层，因此国外认为这是金属表面强化技术领域内的巨大进展，把它称之为一种新的冶金方法。
目前QPQ表面改性技术在国内也得到大量推应用，尤其在汽车、摩托车、纺机、机床、电器开关、工模具上使用效果非常突出。
以下从QPQ技术特点、QPQ基本工艺过程、国际国内知名厂家简介三方面进行论述，为我公司开展此项业务作前期准备。
一、QPQ技术特点1.1 良好的耐磨性、耐疲劳性能该工艺能极大地提高各种黑色金属零件表面的硬度和耐磨性，降低摩擦系数。
产品经过QPQ处理后，耐磨性比常规淬火、高频淬火高16倍以上，比20#钢渗碳淬火高9倍以上，比镀硬铬和离子氮化高2倍以上。
疲劳试验表明：该工艺可使中碳钢的疲劳强度提高40％以上，比离子氮化，气体氮化效果均好。
该工艺特别适合于形状复杂的零件，解决技术关键，让变形难题迎刃而解。
在试验室进行的严格的滑动磨损试验表明，40Cr钢经QPQ处理后，耐磨性可以达到常规淬火的30倍，低碳钢渗碳淬火的14倍，离子氮化的2.8倍，镀硬铬的2．1倍，对45#钢进行的滚动磨损试验取得了与滑动磨损试验类似的结果。
关于不锈钢的耐磨处理未找到详细的试验数据，但是304不锈钢的QPQ处理技术已经有较长时间的研究和应用。
量子科技技术在汽车制造中的使用教程
基于西门子PCS7过程控制应用技术研究的开题报告一. 研究背景及意义过程控制应用技术已经成为现代制造业中不可或缺的一部分。
在控制系统的设计中，提高工艺过程参数的精度和准确性，实现过程的自动化和无人值守已成为控制系统发展的前沿研究方向。
西门子PCS7是一种基于模块化的现代化过程控制系统，它通过改进技术，实现了对传统控制系统的优化和提升，具有可扩展性、可靠性、灵活性强的特点，已经被广泛应用于各种行业的过程控制系统中。
随着科技的发展和工业自动化水平的提高，越来越多的企业开始采用西门子PCS7过程控制技术。
因此，在这一领域的学术研究具有非常重要的意义。
本研究将探索如何实现西门子PCS7过程控制系统的优化应用，以提高其在各种工业场景下的性能和效率，为应用厂商提供技术支持和引导。
二. 研究内容和方法1.研究内容（1）基于西门子PCS7系统的过程控制系统设计和应用（2）分析PCS7系统的控制算法和策略（3）优化PCS7系统的控制策略，提高其性能和效率（4）应用经典控制理论和方法实现过程控制系统的优化2.研究方法（1）文献综述法：对PCS7过程控制系统的发展历史、技术优势、应用情况等进行资料搜集和分析，了解其相关研究进展与问题。
（2）实证研究方法：通过案例分析、现场观察和数据统计方法，了解PCS7过程控制系统的现实应用情况，为研究提供实证数据和案例。
（3）数学建模方法：利用数学建模方法，将PCS7过程控制系统中的控制策略进行建模和分析。
（4）算法分析方法：对PCS7过程控制系统中的控制算法进行分析和评估，制定优化控制方案，提高其性能和效率。
三. 研究预期结果及意义本研究旨在探索基于西门子PCS7系统的过程控制应用技术研究，包括控制策略的建立和优化，控制算法的改进等方面。
预计研究结果将为控制系统的应用和技术提供有力支持，为企业提高生产效率和机器设备的性能提供高效、可靠和低成本的解决方案，进一步提升中国的制造业水平和竞争力。
量子计算在汽车设计中的应用加速创新和优化
量子计算在汽车设计中的应用加速创新和优化在当今快速发展的科技领域，量子计算作为一种新型计算模型，正逐渐引起了广泛的关注和研究。
与传统计算机相比，量子计算机具有更快的处理速度、更强大的计算能力和更广泛的应用前景。
在汽车设计领域，量子计算的应用可以为创新和优化提供重要支持，并加速汽车工业的发展。
一、量子计算技术在汽车设计优化中的应用1.1 材料和结构优化传统汽车设计过程中，材料的选择和结构设计往往依赖于经验和试错。
而量子计算能够通过模拟和计算分析，为汽车制造商提供更精确、高效的材料和结构优化方案。
量子计算可以模拟不同材料的物理、力学特性，预测材料的强度、韧性和热传导等性能，帮助设计师选择最佳的材料和结构参数，大大提高汽车的安全性和性能。
1.2 燃料效率优化在汽车工业中，燃料效率是一个重要的指标。
通过量子计算的模拟和优化，可以精确地分析和预测燃料燃烧、排放和动力系统的优化方案。
例如，通过量子计算模拟燃油和空气的混合过程，可以研究不同燃油混合比例对燃烧效率和排放的影响，为汽车设计师提供更合理的燃烧系统设计方案，提高燃料利用率，并减少污染物排放。
1.3 智能驾驶系统优化随着自动驾驶技术的不断发展，智能驾驶系统的优化成为汽车设计的重点。
量子计算可以模拟和优化智能驾驶系统中的算法和决策流程，提高自动驾驶的精准度和安全性。
通过量子计算的优化，智能驾驶系统可以更准确地感知、识别和预测交通情况，优化路径规划和车辆控制，提高自动驾驶的驾驶准确率和反应速度，实现更安全、高效的智能驾驶体验。
二、量子计算技术在汽车创新中的应用2.1 新材料研发量子计算可以模拟和优化不同原子和分子结构的物性特征，为新材料的研发提供指导和支持。
通过量子计算的帮助，汽车制造商可以更准确地预测新材料的力学性能、导电性能、耐化学性等特性，快速筛选和设计适用于汽车的高性能材料，实现汽车材料的创新与优化。
2.2 车联网和智能交通系统量子计算在车联网和智能交通系统的研发中具有重要的意义。
浅谈Q-PLM在汽车行业的应用
科技视界
浅谈 Q-PLM 在汽车行业的应用
齐琳琳 渊北京汽车研究总院有限公司袁中国 北京 101300冤
揖摘 要铱随着国内汽车自主品牌企业信息化建设的不断深化袁发展成为数字化企业成为越来越多车企追求的目标袁其中 CATIA 数模是产 品的开发制造的重要依据袁设计数据质量的提升有助于缩短产品研发周期袁迅速占领市场袁提高产品的竞争力遥本文以某车企研究院为例袁探讨 在整车研发体系中应用 Transcat Q-CHECKER 工具袁建立数据检查规范袁并与 PDM(产品质量与整个生命周期的闭环管理遥 最终提升设计数据质量袁保证了系统内生产数据的有效性遥
根据各专业数据特征尧类型尧技术要求尧制造工艺及数据成熟度的 不同要求袁定义了 22 种检查标准袁包括 CATPart渊20 种冤尧CATProduct(1 种)尧CATDrawing渊1 种冤遥 Q-PLM 实现了数据在 PDM 系统中的自动检 查尧检查结果的回传尧结果表单的生成尧邮件的消息交互及与数据冻结 流程的集成遥 主要技术处理流程为袁PDM 系统通过 Web service(SOA) 接口向 Q-PLM 系统发送一个包含数模所在路径尧 数模名称尧QC 使用 的检查标准尧零件所属专业尧数模 ID尧数模版本及作者等信息的 xml 文 件袁Q-PLM 将次文件解析处理后通过 Q-CHECKER 进行数据检查袁检 查结束后将 Q-PLM 根据检查结果将包含数模检查结果属性 xml 文件 及数模检查报告返回给 PDM 系统遥 PDM 系统经过内部的处理将检查 结果报告及结果属性挂接到零件版本中袁 在零件发起冻结流程时袁如 没有经过 Q-CHECKER 检查尧检查不通过或不符合数据的检查标准均 无法发起冻结流程遥
qpq盐浴氮化表面氧化物
qpq盐浴氮化表面氧化物
一、盐浴氮化概述
盐浴氮化是一种表面处理技术，通过在盐浴中进行氮化处理，使金属表面生成一层氮化物薄膜，从而提高金属的耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性能。
盐浴氮化广泛应用于钢铁、有色金属等行业。
二、盐浴氮化过程
盐浴氮化过程主要包括两个阶段：第一阶段是盐浴氮化初期，此时金属表面与盐浴中的氮气发生反应，形成氮化物；第二阶段是盐浴氮化后期，氮化物继续向金属内部扩散，形成均匀的氮化层。
三、盐浴氮化的优点
1.提高金属的耐磨性：盐浴氮化后在金属表面形成的氮化物薄膜具有较高的硬度，可以有效降低金属表面的磨损速度。
2.增强耐腐蚀性：氮化物薄膜能够阻止腐蚀介质向金属内部扩散，提高金属的耐腐蚀性能。
3.提高抗氧化性能：氮化物薄膜能防止金属表面氧化，提高金属的抗氧化性能。
4.工艺简单、成本低：盐浴氮化过程易于控制，设备投资较小，生产成本较低。
四、盐浴氮化的应用领域
1.航空航天领域：盐浴氮化应用于涡轮叶片、发动机零件等关键部件，提高其耐磨、耐高温性能。
2.汽车工业：盐浴氮化应用于汽车发动机零件、齿轮等，提高其耐磨性和抗疲劳性能。
3.医疗器械：盐浴氮化应用于手术刀、齿科器材等，提高其抗腐蚀性和耐磨性能。
五、盐浴氮化在我国的发展现状与展望
近年来，我国盐浴氮化技术取得了显著进展，工艺技术逐渐成熟，产品性能不断提高。
然而，与国外先进水平相比，我国盐浴氮化技术在工艺稳定性、产品一致性等方面仍有一定差距。
为了缩小这一差距，我国盐浴氮化行业需要加大研发力度，提高工艺水平，不断优化盐浴氮化配方和工艺参数。
总之，盐浴氮化作为一种表面处理技术，在我国具有广泛的应用前景。
《QPQ技术的原理与应用》
QPQ技术的原理与应用1. 引言QPQ技术是一种先进的表面处理技术，广泛应用于金属工业中。
本文将介绍QPQ技术的原理和应用。
2. QPQ技术的原理QPQ是Quench-Polish-Quench的缩写，即淬火-抛光-淬火。
该技术通过控制金属部件的表面温度和处理介质的化学成分，实现对金属材料表面的优化处理。
QPQ技术的原理主要分为以下几个步骤：•淬火：将工件加热至适当温度，然后快速冷却。
这一步骤可通过水、油、气体等介质实现。
•抛光：对冷却后的工件进行抛光处理，使其表面变得光滑。
抛光的方式和工艺可以根据具体需求进行选择。
•再次淬火：将经过抛光处理的工件再次加热至适当温度，然后再次快速冷却。
这一步骤能够增强工件表面的硬度和耐磨性。
QPQ技术的原理基于热处理和化学反应的相互作用，使得金属表面形成一种致密的淬火层，进而提高其硬度和耐磨性。
3. QPQ技术的应用QPQ技术在金属工业中有广泛的应用，以下列举了部分应用领域：3.1 汽车制造领域在汽车制造领域，QPQ技术被广泛应用于发动机零部件的表面处理。
例如，汽缸套、气门、曲轴等关键零部件采用QPQ技术，能够显著提高其耐磨性和使用寿命。
3.2 机械制造领域在机械制造领域，QPQ技术常用于各类机械零部件的表面处理。
通过QPQ技术，工件的表面硬度可以提高数倍，大大增强了工件的耐磨性和抗腐蚀性。
常见的应用包括齿轮、轴承等。
3.3 塑料模具领域QPQ技术在塑料模具领域也有重要的应用。
通过对模具表面进行QPQ处理，能够大幅增强模具的耐磨性和抗腐蚀性，延长模具的使用寿命。
这对于塑料制品的生产具有重要的意义。
4. QPQ技术的优势•提高硬度：QPQ技术可以显著提高金属工件的表面硬度，使其具备更高的耐磨性和使用寿命。
•改善表面质量：QPQ技术能够使金属工件表面变得光滑和致密，减小表面粗糙度。
•抗腐蚀性提高：QPQ技术处理后的金属表面能够形成一层致密的淬火层，提高了金属的抗腐蚀性能。
qpq技术的原理和应用
qpq技术的原理和应用1. 概述qpq技术是一种常用于金属材料表面处理的工艺，它能够显著提高材料的耐磨性、耐腐蚀性和寿命。
本文将介绍qpq技术的原理和应用，并对其与传统表面处理方法进行比较。
2. qpq技术的原理qpq技术，全称为渗氮渗碳淬火技术（Quench-Polish-Quench），是一种通过渗透处理来改善金属表面性能的表面硬化工艺。
以下是qpq技术的原理：•渗碳：首先，材料表面通过高温条件下溶解残余氮、水分和含氧物质。
然后，在碳源的作用下，碳原子进入到金属表面的晶格中，形成新的碳化物结构。
•渗氮：同时，氨气被引入高温环境中，通过渗透作用使氮原子进入到金属晶格中，形成新的氮化物结构。
这些新形成的碳化物和氮化物结构能够极大提高材料的硬度和耐磨性。
•淬火：在渗透完成后，材料被迅速冷却，以固化并稳定新形成的碳化物和氮化物结构。
qpq技术的主要原理是通过在金属材料表面形成新的硬度较高的合金层，从而提高材料的耐磨性和抗腐蚀性。
3. qpq技术的应用qpq技术在各个领域都有广泛的应用，以下是几个典型的应用领域：•汽车工业：qpq技术可以被用于改善汽车发动机部件的耐磨性和耐久性，如曲轴、凸轮轴等关键部件。
同时，qpq技术还可以应用于制动系统和传动系统的零部件，提高其耐磨性和耐腐蚀性。
•机械制造：qpq技术可以被应用于各种机械制造过程中，如轴承、齿轮、模具等零部件的表面处理。
在这些应用中，qpq技术能够提高材料的硬度和耐磨性，从而延长它们的使用寿命。
•航空航天：在航空航天领域，qpq技术可以被应用于飞机引擎和航天器部件的制造和维修过程中。
通过qpq技术处理，可以提高这些部件的耐久性和抗磨损性，从而增强其可靠性和安全性。
4. qpq技术与传统表面处理方法的比较与传统的表面处理方法相比，qpq技术具有以下优点：•超硬表面：qpq技术能够在金属材料表面形成极高硬度的合金层，从而提高材料的耐磨性和抗腐蚀性能。
相比之下，传统的表面处理方法往往只能提供有限的硬度提升。
QPQ盐浴及质量控制
QPQ盐浴及质量控制盐浴是一种常见的热处理方法，广泛应用于金属材料的表面处理和改性。
本文将介绍QPQ盐浴及其质量控制的相关内容。
一、QPQ盐浴的工艺流程1. 清洗：将待处理的金属材料进行表面清洗，去除油污、灰尘等杂质，以确保盐浴处理的效果。
2. 预热：将清洗后的材料进行预热，提高其温度至盐浴处理温度的一半左右，以减少材料在进入盐浴中的热应力。
3. 盐浴处理：将预热后的材料浸入预先准备好的盐浴中，保持一定的时间和温度。
盐浴中的盐类能够在高温下与金属表面发生反应，形成一层致密的氮化物层，提高材料的硬度和耐磨性。
4. 水冷：盐浴处理后，将材料迅速取出盐浴，浸入冷却水中进行快速冷却。
快速冷却有助于固定氮化物层，并进一步提高材料的硬度。
5. 清洗：将冷却后的材料进行清洗，去除残留的盐类和其它杂质。
6. 中和：对盐浴处理过程中生成的废液进行中和处理，以保护环境。
二、QPQ盐浴的质量控制1. 盐浴配方：盐浴的配方是关键的一环，不同金属材料需要使用不同的盐浴配方。
通常包括盐类、氮化剂、表面活性剂等。
合理的配方能够保证氮化物层的形成和质量。
2. 温度控制：盐浴处理的温度对氮化物层的形成和材料性能有重要影响。
需要通过温度控制装置准确控制盐浴的温度，以确保处理效果的稳定性。
3. 时间控制：盐浴处理的时间也是影响氮化物层厚度和质量的重要因素。
需要根据不同的材料和要求，确定合适的处理时间，以避免过度处理或处理不足的情况。
4. 盐浴状态监测：定期对盐浴的状态进行监测，包括盐浴的成分、浓度、PH值等。
及时调整盐浴的配方和状态，以保证处理效果的稳定性和一致性。
5. 氮化物层测量：通过金相显微镜、硬度计等设备对处理后的材料进行检测，测量氮化物层的厚度和硬度等指标。
合格的氮化物层应具有一定的厚度和硬度，以确保材料的性能要求。
6. 冷却水质监测：冷却水的质量对快速冷却的效果和材料的性能有影响。
需要定期监测冷却水的PH值、浓度、杂质含量等指标，保证冷却效果的稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
QPQ技术在汽车行业的应用成都工具研究所有限公司罗勇、谢明强“QPQ”是英文“Quench—Polish—Quench”的字头缩写。
原意为淬火—抛光—淬火，从专业技术上来讲，这种说法不够确切，这种技术实际上是低温盐浴渗氮加盐浴氧化或低温盐浴氮碳共渗加盐浴氧化。
在国内把QPQ技术称作QPQ 盐浴复合处理技术，其中“盐浴复合”的含义是指它是在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件，实现了渗氮工序和氧化工序的复合；渗层组织上是氮化物和氧化物的复合；性能上是耐磨性和抗蚀性的复合；工艺上是热处理技术和防腐技术的复合。
QPQ技术是一种金属表面改性技术，具有高抗蚀性、高耐磨、无公害等特点。
20世纪80年代中期我公司独立开发了QPQ技术，从而打破了国外的独家国际垄断，并在国内迅速投入规模生产。
我公司已将该技术向北京、天津、四川、江苏、云南、广西等地多家专门生产曲轴、气门、凸轮轴、活塞环、气簧活塞杆等专业汽车零件厂进行了技术转让，其中包括多种国外引进产品。
汽车、摩托车作为QPQ技术第一大应用行业，汽车的曲轴、凸轮轴、气弹簧、扭转盘等年处理量由数百万件到数千万件，而气门的处理量竞达3.45亿件。
一、具体应用实例（一）曲轴曲轴是汽车发动机的关键零件之一，它承受复杂的弯曲、扭转载荷和一定的冲击载荷，轴颈表面还要承受磨损。
它的破坏形式是在轴颈和曲柄过渡的圆角处产生疲劳裂纹与轴颈表面的严重磨损。
曲轴的常用材料为45钢和球墨铸铁。
以气缸直径200mm以下的往复式内燃机曲轴为例，45钢曲轴多采用调质处理，调质后的硬度要求为207～302HBW。
球墨铸铁的曲轴多采用正火，正火后的硬度为240～300HBW。
调质或正火后的曲轴再作QPQ处理，曲轴心部保持较高的强度和良好的抗冲击能力，而表面耐磨性可提高十几倍，因此可以大大减少轴颈的磨损；疲劳强度可以提高40%～100%，大大减少了轴颈过渡区产生疲劳裂纹的几率。
根据我国汽车汽车行业标准QC/T481—1999，无论是钢曲轴或球墨铸铁曲轴，经表面强化以后的氮化层硬度应大于或等于500HV，氮化层总深度（包括化合物层和扩散层）应大于或等于0.10mm.我公司开发的QPQ技术完全能够满足客户的技术要求。
（二）凸轮轴凸轮轴是汽车发动机中又一重要零件，它和气门挺杆组成一队摩擦副。
它的作用是保证气门按一定的时间开启和关闭。
凸轮轴的常用材料为45钢、球墨铸铁或合金铸铁。
45钢凸轮轴一般应预先进行调质，球墨铸铁凸轮轴应预先进行正火，合金铸铁凸轮轴一般应作去应力退火。
预先热处理的硬度应根据汽车的类型、载重量等因素来选择。
凸轮轴除在工作过程中承受一定的弯曲和扭转载荷以外，主要是凸轮部分承受变化的挤压应力以及与挺杆的摩擦。
凸轮轴的主要损坏形式是凸轮部分磨损和粘着磨损（严重时会产生熔接现象），以及凸轮表面因挤压应力的反复作用而造成的麻点或表面剥落。
因此凸轮轴除了要求有一定的强度和刚性以外，还应具有良好的耐疲劳性能和耐磨性。
凸轮轴的上述性能要求刚好是QPQ处理技术的特长。
首先由于化合物层具有极高的耐磨性，同时可以减少摩擦系数，因此它可以大大减少凸轮轴的磨损，避免粘着现象的产生。
同时由于扩散层可以大幅度提高疲劳强度，所以它可以大大减少凸轮轴表面产生麻点或剥落的可能性，由此便可以延长凸轮轴的使用寿命。
凸轮轴经QPQ处理以后，45钢化合物层深度应大于15μm,球墨铸铁化合物层深度应大于5μm，表面硬度均应大于500HV。
（三）气门在这里重点以气门为例来说明QPQ技术替代镀硬铬必要性和可行性，汽车的气门是与汽缸相接触的面，温度高达600～700℃。
因此气门除了选用热强度钢材料外，还要特别注意气门的接触面是一个危险区域。
该区域要求耐热蚀、热疲劳、耐磨损，因此必须进行表面强化。
较早的表面强化技术是采用镀硬铬。
现在进气门材料常采用4Cr9Si2钢，不太重要的气门也用40Cr钢。
排气门材料一般都采用5Cr21Mn9Ni4N(21-4N).4Cr9Si2钢气门的杆部及头部硬度为30-37HRC,尾部硬度大于48HRC。
5Cr21Mn9Ni4N气门（焊接耐磨合金）应先作固溶处理，杆部及头部硬度为34-40HRC，尾部硬度为50-60HRC。
也可以用4Cr9Si2钢作尾部与5Cr21Mn9Ni4N 钢焊接，尾部高频淬火后硬度可达55-63.气门经预备热处理并达到上述技术要求后再进行QPQ处理，以便在其表面形成5μm以上的化合物层，增加其高温状态下的耐蚀、耐磨、耐疲劳性能。
气门在进行QPQ处理时应预先去除不锈耐热钢表面的钝化膜，否则有时可能产生元素渗不进，无渗层的情况。
可以用酸洗去除钝化膜，如有条件，可以采用喷细砂的办法，效果更好。
气门在进行了氮化和氧化后，可以在光饰机上作振动抛光，然后再作一次氧化，即进行了QPQ的全过程。
这样不仅可以降低气门表面的粗糙度值，还可以增加耐蚀性。
现在国内外气门主要都采用QPQ处理，美国进行的气门比较试验表明，40Cr 钢进气门和5Cr21Mn9Ni4N钢排气门经QPQ处理后，其耐磨性比镀硬铬高2倍，并成功解决了六价铬的公害问题。
（四）气弹簧活塞杆气弹簧活塞杆是汽车上的一个用量较大的零件，它要求有较高的耐磨性和良好的耐蚀性。
原来一般采用镀硬铬，增加表面的耐蚀性和耐磨性。
但镀铬的六价铬离子严重污染环境，因此必须采用无公害的工艺方法替代。
QPQ技术是一种无公害的工艺方法，其耐磨性比镀硬铬高2倍，耐蚀性比镀硬铬高20倍，因此用QPQ技术代替镀硬铬，耐磨性和耐蚀性都会大幅度提高，实际使用的结果也证实QPQ处理的气弹簧活塞杆有良好的耐蚀性，盐雾试验耐蚀性达96h。
气弹簧活塞杆在国外早已采用QPQ处理，年处理量达数千万件。
在国内近年来也大量采用QPQ技术处理气弹簧活塞杆，现在在浙江、广东、北京等地已有十多家厂采用QPQ技术生产气弹簧活塞杆，有的厂生产的气弹簧活塞杆还远销美国。
QPQ技术作为一种无公害的工艺方法，代替电镀铬可以很好地解决六价铬离子的公害问题，同时还可以提高耐蚀性、耐磨性，并大大降低生产成本。
（五）活塞环活塞环是各种汽车、摩托车发动机的关键零件，在气缸中高温下于缸体发生滑动摩擦，因此不仅要求有较高的耐磨性，还要求高温下的耐蚀性和良好的抗咬合性能。
QPQ技术具有高的耐磨性和耐蚀性，同时也具备在较高的温度下抗咬合性能，因此可以满足活塞环的技术要求。
国内已经有多家工厂成功地采用QPQ技术生产活塞环。
某活塞环厂在采用QPQ技术以后，又进行了进一步的试验工作。
对ASL817材料的活塞环在进行两段QPQ处理，其工艺规范为：540℃ X 3h + 580℃ X 3.5h两段处理工艺的试验结果满足了表面硬度大于700HV0.1，渗层深度大于0.05mm的技术要求，并且生产质量稳定。
试验结果还表明，采用QPQ技术的生产成本低于镀铬。
镀铬的费用为：0.2元/片，QPQ处理的费用仅为0.14元/片。
二、科技创新取得突破（一）第二代QPQ技术已经研发成功QPQ技术大量投入生产20多年来，已经被很多行业采用，取得了较好的效果，但是由于QPQ技术渗层太浅，难以承受较重的负荷和较高的运转速度，更不能承受较大的磨损，因此应用的范围受到了很大限制。
成都工具研究所有限公司经过10多年的潜心试验研究，终于开发地成功了第二代QPQ技术——深层QPQ技术，其化合物层深度由原有QPQ技术的15~20微米增加到30~40微米，甚至更深。
45钢(退火状态）QPQ处理的渗层组织45钢（退火状态）深层QPQ处理的组织第二代QPQ技术已经经过耐磨性试验、抗蚀性试验、力学性能试验和渗层组织形态试验的全面考核。
耐磨性：中碳钢经深层QPQ处理后滑动磨损试验耐磨性为普通QPQ处理的4倍。
抗蚀性：中碳钢经深层QPQ处理后失重试验抗蚀性为普通QPQ处理的12倍；盐雾试验抗蚀性为普通QPQ处理的1倍以上。
如果深层QPQ技术与密封剂结合使用，盐雾试验抗蚀性可达300h以上，甚至更高，达到国际先进水平。
冲击韧性：中碳钢经深层QPQ处理后冲击韧性接近普通QPQ处理的2倍。
表 1 45钢经深层QPQ与普通QPQ处理后性能比较深层QPQ技术由于有更高的耐磨性、抗蚀性和较高的韧性，因此比普通QPQ 技术有更广泛的用途，可以用于更大负荷、更高速度、更大磨损量的零件，可以填补原有QPQ技术的许多应用空白。
在国外已经成功地用于精密机械，军工、航空、航天等行业。
成都工具研究所有限公司正在石油机械、轻工机械、工程机械、纺织机械、军工等行业广泛地进行深层QPQ技术的生产应用，其中有些产品已经投入批量生产。
（二）第三代QPQ 技术正处在研究开发阶段我公司在原有QPQ技术基础上，通过开发新的盐浴配方，试验新的催化剂，并采用电流催渗等方法加快渗层的形成速度，从而研究开发出一种化合物层深度可达到60～80μm、应用范围更广、性能更优的超深层QPQ技术。
本项目开发的超深层QPQ技术可把应用范围扩大到高速机械、重载机械和石油、矿山、农业等野外作业机械的零件，化合物层深度比原有深层QPQ技术超过1倍以上，对盐雾试验抗蚀性达到500h以上，可完全满足外资企业目前最迫切的300h抗蚀性要求。
更重要的是经超深层QPQ技术处理的工件可以进行磨削，可制造出高精密零件,抗蚀性比不锈钢还好的超级精密零件，在精密机械、军工、航空航天等行业更有广阔的用途，本技术是拥有完全自主知识产权的独创新技术。
三、结束语通常表面硬化技术只能提高金属表面的耐磨性，表面抗蚀技术一般只能提高金属表面的抗蚀性，而 QPQ技术则可以同时大幅度提高金属表面的耐磨性和抗蚀性，提高的幅度均比常规硬化和抗蚀技术高 10 倍以上，因此它被称为冶金学领域内的革命性新技术。
同时该技术还具有工件几乎不变形、无公害、节能等优点。
由于该技术具有国际先进水平，并创造了很好的经济效益和社会效益，为国家作出了较大贡献，被确定为国家级新产品，“九五“国家重点推广科技项目，先后荣获国家科技进步二等奖、四川省科技进步一等奖、联合国科技发明奖等多项奖励。
QPQ技术具有很高的学术水平，它使我国在金属表面强化改性技术方面达到了世界先进水平，在环保方面处于国际领先地位。
今后应加强QPQ技术替代镀铬这方面的研究工作，使尽可能多的镀铬件采用QPQ技术来代替，以便大幅度提高产品耐蚀性、耐磨性，同时降低生产成本，尽量减少由镀铬而引起的六价铬公害问题。