離子滲氮是傳統(tǒng)滲氮手段之一，在表面處理行業(yè)應(yīng)用廣，離子滲氮后產(chǎn)品外觀呈灰色，雖然可以通過(guò)在滲氮過(guò)程中通入適量的氧氣來(lái)提高表面的氧含量來(lái)提高工件的耐蝕性，但是遠(yuǎn)達(dá)不到工研所QPQ氧化形成的氧化膜抗蝕性效果。離子滲氮溫度更低，對(duì)于變形要求高、回火溫度低，而工研所QPQ氧化處理的外觀呈均勻一致的黑色，相較于離子滲氮外觀及耐腐性更有優(yōu)勢(shì)，將兩種滲氮工藝相結(jié)合，既可以保證離子滲氮形成的物相結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，又可以在表面形成新的氧化膜從而提高工件的耐蝕性，同時(shí)也可適用于更多的生產(chǎn)場(chǎng)景，應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。QPQ表面處理可以增加刀具的表面硬度，提高其抗磨損能力。表面防護(hù)QPQ產(chǎn)品

45鋼為碳素結(jié)構(gòu)用鋼，硬度不高易切削加工，模具中常用來(lái)做模板、梢子、導(dǎo)柱等，但須熱處理。45鋼本身的硬度大概在197HV左右，工研所常規(guī)QPQ處理后硬度值為650HV，深層QPQ處理后的硬度值可達(dá)1000HV，45鋼本身易生銹，常規(guī)QPQ處理后的平均生銹時(shí)間是85.3h，深層QPQ處理后的生銹時(shí)間延長(zhǎng)至151.3h。所以45鋼經(jīng)過(guò)工研所QPQ技術(shù)處理后，特別是深層QPQ處理后，試樣可以獲得較高的表面硬度和良好的表面滲氮組織，同時(shí)試樣具有良好的耐磨性，在較低載荷的試驗(yàn)條件下，隨著載荷的增加試樣的摩擦系數(shù)可以保持一定的穩(wěn)定性。鋁合金QPQ處理標(biāo)準(zhǔn)QPQ表面處理可以增加刀具的抗磨性，減少刀具更換頻率。

在工研所QPQ技術(shù)的日常生產(chǎn)中，QPQ鹽的質(zhì)量對(duì)工件表面的化合物層特性，包括深度、硬度以及疏松級(jí)別，具有至關(guān)重要的影響。其中，基鹽中的氰酸根濃度是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，其精確控制是QPQ技術(shù)質(zhì)量控制流程中的重要環(huán)節(jié)。為了準(zhǔn)確檢測(cè)并調(diào)整基鹽中的氰酸根含量，經(jīng)典的甲醛定氮法被廣泛應(yīng)用。這一方法需要精心配制甲基紅和亞甲基藍(lán)的混合指示劑，以確保在加入酸堿時(shí)能夠精確控制反應(yīng)進(jìn)程。隨后，通過(guò)加入過(guò)量的甲醛，溶液中的氨態(tài)氮會(huì)被轉(zhuǎn)化為氫離子。在酚酞指示劑的作用下，利用氫氧化鈉對(duì)轉(zhuǎn)化后的氫離子進(jìn)行滴定。通過(guò)記錄滴定過(guò)程中消耗的氫氧化鈉量，可以精確地推算出基鹽中氰酸根的濃度。這一檢測(cè)與調(diào)整過(guò)程不僅確保了QPQ處理中鹽的質(zhì)量，也為工件表面形成高質(zhì)量化合物層提供了有力保障，從而進(jìn)一步提升了工件的整體性能和使用壽命。

工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)，曾榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，以其高耐磨、高耐蝕、微變形的高性能，在金屬表面處理領(lǐng)域獨(dú)樹一幟。作為金屬表面強(qiáng)化改性技術(shù)的佼佼者，QPQ技術(shù)不僅能在材料表面形成一層堅(jiān)韌的保護(hù)層，實(shí)現(xiàn)熱處理和表面防腐的雙重功效，還能較之常規(guī)方法更為明顯地提升材料的耐磨性和耐蝕性，為金屬制品的性能升級(jí)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。這項(xiàng)技術(shù)在國(guó)際上已得到廣泛應(yīng)用，眾多企業(yè)如美國(guó)通用電氣、德國(guó)大眾以及日本的本田、豐田等大公司，均已采納QPQ技術(shù)來(lái)強(qiáng)化其產(chǎn)品的表面性能。這一技術(shù)的普及和應(yīng)用，不僅彰顯了其在提升產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命方面的優(yōu)勢(shì)，也進(jìn)一步驗(yàn)證了工研所在金屬表面處理領(lǐng)域的深厚技術(shù)積累和創(chuàng)新能力。經(jīng)過(guò)QPQ表面處理的刀具具有更好的耐磨性和耐蝕性。

硬度檢測(cè)是QPQ滲層的重要指標(biāo)之一，對(duì)于一定的基體材料，滲層的硬度由化合物層深度和致密度來(lái)確定，只要化合物層達(dá)到一定的深度，并有良好的致密度，則滲層硬度就會(huì)存在合理的范圍內(nèi)，化合物層是由于氮和碳元素的不斷滲入鋼的表面形成Fe3N或Fe2~3N，鐵的晶格也由立方晶格轉(zhuǎn)變成密排六方晶格，因而引起金屬表面硬度的提高，經(jīng)工研所QPQ處理后，45#的表面硬度可達(dá)HV600，不銹鋼材質(zhì)的表面硬度可達(dá)HV1000以上，合金鋼材質(zhì)可達(dá)HV800以上。QPQ表面處理可以顯著提高刀具的切削性能和加工效率。刀具QPQ滲層

經(jīng)過(guò)QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩(wěn)定性和切削精度。表面防護(hù)QPQ產(chǎn)品

氣門的作用是是專門負(fù)責(zé)向汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)輸入空氣并派出燃燒后的廢氣，氣門是在高溫狀態(tài)下工作的零件，因此氣門除了選用熱強(qiáng)鋼材料外，還要注意氣門的接觸面是一個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域，該區(qū)域要求耐熱蝕、熱疲勞、耐磨損，因此必須進(jìn)行表面強(qiáng)化。較早的表面強(qiáng)化技術(shù)是采用鍍硬鉻，現(xiàn)在氣門材料常用4Cr9Si2鋼、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N，比較試驗(yàn)表明，40Cr鋼氣門和5Cr21Mn9Ni4N鋼排氣門經(jīng)工研所QPQ處理后，其耐磨性比鍍硬鉻高2倍，并成功地解決了六價(jià)鉻的公害問(wèn)題。表面防護(hù)QPQ產(chǎn)品