气体渗氮是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗从而获得以氮为主的氮碳共渗层。气体氮化的常用温度为560-570℃,在该温度下氮化层硬度值高,氮化时间通常为2-3h,随着时间延长,氮化层深度增加缓慢。相较于QPQ处理工艺,虽然气体渗氮在耐磨性方面表现良好,但是它的生产周期太长,且必须采用特殊的渗氮钢,表面生成的Fe2N相脆性较大。工研所QPQ技术成产周期短,适用钢种广,且表面生成韧性较高的Fe2~3N相,同时由于工件几乎不变形,处理后不必进行磨加工。特别是原来以抗蚀为目的的气体渗氮,采用工研所QPQ技术以后,耐蚀性会有很大提高。QPQ表面处理可以改善刀具的切削表面粗糙度。深层QPQ回火

工研所研发的QPQ技术,其工艺温度设定巧妙地低于钢的相变温度,这意味着在处理过程中,金属的内部组织结构不会发生改变,从而避免了组织应力的产生。相较于那些会引发组织转变的常规热处理工艺,如淬火、高频感应淬火以及渗碳淬火,QPQ技术所带来的工件变形要小得多。这一特性使得QPQ技术在处理精密零部件时具有明显的优势。在进行QPQ处理时,为了确保处理效果并减小工件的形状变化,杆轴件或板件必须垂直装卡,以保证处理的均匀性。预热阶段,应缓慢热透工件,必要时还可以采用随炉升温预热的方式,以进一步减小热应力对工件的影响。在氧化工序结束后,为了让工件能够更稳定地定型,可将其冷却到接近室温后再进行清洗。这一系列精细的操作步骤,都是为了确保QPQ处理后的工件能够保持原有的形状精度,满足高精度零部件的制造要求。活塞环QPQ产品通过QPQ表面处理,刀具的表面可以形成一层致密的氮化物层。

工研所的《QPQ盐浴复合处理技术及其成套设备》荣获国家科技进步二等奖、四川省科技进步一等奖,同时是国家重点推广新项目,编著《QPQ技术的原理与应用》行业专著一部,参与编写制定QPQ行业标准。团队通过承接国家、省部级科研项目如《石油管用深层QPQ防腐技术的开发研究》、《深层QPQ盐浴奥氏体氮碳共渗与氧化工艺的研究与开发》、《超深层QPQ技术的研发》等,先后开发出第二代QPQ处理技术、超深层QPQ处理技术,低温QPQ处理技术并实现推广应用。
QPQ技术是一种可以同时大幅度提高金属耐磨性和耐蚀性的表面改性技术在国外被认为是冶金学领域内具有巨大意义的新技术,曾经该技术的配方由德国迪高沙公司垄断。20世纪80年代,成都工具研究所经过长期的试验研究自主开发了 QPQ 技术的盐浴配方,不仅打破了该公司的垄断,而且在环保方面达到国际先进水平,大量替代了国外引进技术,创造了良好的经济效益和社会效益,曾先后荣获国家科技进步二等奖,四川省科技进步一等奖,是“九五”期间国家重点推广的科技项目。QPQ表面处理可以有效地延长刀具的使用寿命。

在汽车发动机中,活塞杆是连接活塞和曲轴的关键部位,它承受着活塞往复运动时的巨大力量,并将这些力量转化为旋转动力,驱动汽车前进,因此,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来增加表面的耐蚀性和耐磨性,但是镀铬的六价铬离子严重污染环境,因此采用环保的工研所QPQ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,同时通过盐雾试验发现工研所QPQ处理后的活塞杆具有良好的耐蚀性,因此可以用工研所QPQ技术代替镀硬铬。QPQ表面处理技术可以显著提高刀具的硬度和耐磨性。高耐蚀QPQ工艺
QPQ表面处理可以提高刀具的切削精度,提高产品质量。深层QPQ回火
不锈钢分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢以及铁素体不锈钢,适用于室外潮湿环境,具有很强耐腐蚀性能的304属于奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢由于含碳量低,是不能通过热处理来提高硬度的,如果表面要进行硬化处理,可以通过低温离子渗氮处理(QPQ),304不锈钢中的铬和氮元素有较好的亲和力,可以在氮化过程中生成弥散分布的氮化物起到硬化作用,成都工具研究所QPQ表面复合处理技术处理后的维氏硬度可达1000HV,同时还能保持不锈钢的耐腐蚀性能。深层QPQ回火