航空航天QPQ液体氮化

工研所的QPQ表面复合处理技术，曾荣获国家科技进步奖二等奖，以其高耐磨、高耐蚀、微变形的高性能，在金属表面处理领域独树一帜。作为金属表面强化改性技术的佼佼者，QPQ技术不仅能在材料表面形成一层坚韧的保护层，实现热处理和表面防腐的双重功效，还能较之常规方法更为明显地提升材料的耐磨性和耐蚀性，为金属制品的性能升级提供了强有力的技术支持。这项技术在国际上已得到广泛应用，众多企业如美国通用电气、德国大众以及日本的本田、丰田等大公司，均已采纳QPQ技术来强化其产品的表面性能。这一技术的普及和应用，不仅彰显了其在提升产品质量、延长使用寿命方面的优势，也进一步验证了工研所在金属表面处理领域的深厚技术积累和创新能力。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术，使刀具具有更好的切削质量。航空航天QPQ液体氮化

经由工研所的QPQ表面复合处理技术处理后的产品形成的氮化层具有优异的硬度和耐磨性，能有效延长零部件的使用寿命，表面形成致密的氮化层，提供了优异的抗腐蚀性能，适用于恶劣环境下的使用。QPQ处理不仅提高了表面硬度，还有助于改善材料的疲劳强度和耐久性、保持尺寸稳定，与其他表面处理方法相比，QPQ处理对零部件尺寸变化的影响较小，有利于保持高精度要求。相对于其他表面处理方法，QPQ处理的成本相对较低，同时提供了更长的使用寿命，节约了维护和更换成本。QPQ处理过程中不涉及有毒化学物质，减少了对环境的影响，符合环保要求。适用于多种金属材料，如钢铁、铝合金等，可广泛应用于汽车、机械制造等领域。高耐磨QPQ替代气体渗氮QPQ表面处理可以提高刀具的抗疲劳性能。

磷化处理时通过在金属表面形成一层磷化物膜来防止金属与外界环境中的氧气、水和其它化学物质接触，从而提高金属的耐腐蚀性能。然而磷化处理过程可能会产生一些有害物质，例如废水和废气中的重金属离子和硝酸盐，这对环境造成一定的污染。工研所QPQ技术是一种热处理表面改性技术，在工艺上是热处理技术和防腐技术的复合，在渗层组织上是氮化物层和氧化物层的复合，在渗层性能上是耐磨性和防腐性的复合。经过硫酸铜溶液腐蚀、露天放置以及盐雾试验进行耐蚀性能的比较，发现经过工研所QPQ处理的工件耐蚀性更优，同时工研所QPQ技术在生产过程中产生的废气、废水、废渣经处理后均满足国家标准。

H13作为应用较为广且具有代表性的热作模具钢，在高温下因拥有较高的热硬性、冲击韧性、耐磨性以及切削加工性，所以通常应用于热挤压和压铸模具的制造。由于H13模具钢在服役过程中表面会受到一定程度的磨损与腐蚀，所以利用表面技术来提高H13模具钢的性能，延长使用寿命具有重要的意义。经过工研所QPQ处理后，表面硬度增加，由基体的490HV增加到1100HV，且磨损失重量不到基体的十分之一，造成该现象的原因是经过QPQ工艺处理后，CrN和Fe2~3N等高硬度、高耐磨氮化物以及低摩擦系数Fe3O4形成于H13模具钢表面，使其表现出良好的抗磨损性能。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术，使刀具具有更好的切削稳定性。

QPQ是英文“Quench-Polish-Quench”的首字母缩写，释义为“淬火-抛光-淬火”。抛光是产品进行精细化处理的一种手段，还有喷丸（抛丸）、喷砂、研磨。可根据产品的技术要求（如外光要求、粗糙度要求、盐雾时间要求）选择合适的精细化处理方式。抛光是指利用机械、化学或者电化学的方式使工件表面粗糙度降低，以获得光亮平整的表面，QPQ常见的抛光方式有振动抛光、杆式抛光、布伦抛光以及羊毛刷手动抛光等；喷丸主要通过去除工件表面的疏松层与氧化膜来提供工件的机械性能和防腐性能，经过工研所QPQ处理的42CrMo工件进行抛丸处理，发现工件表面氧化膜去除，化合物层完好，耐蚀性提高；喷砂的破坏力强于喷丸，在使用过程中通常使用80目以上的玻璃砂，喷砂工艺不仅应用于后处理上，对于某些不锈钢产品，为确保产品外观，在QPQ处理前也需要进行喷砂处理以消除表面残余应力；研磨是通过研具与工件在一定压力下的相对运动对工件表面进行精整加工，主要应用于表面粗糙度较高、精密零件采用的工艺，加工精度可达IT5~01，表面粗糙度可达Ra0.63~0.01μm，研磨方法一般可分为湿研、干研和半干研，目前使用较多的一般是铜棒研磨。经过QPQ表面处理的刀具具有更好的耐磨性和耐蚀性。专业QPQ热处理

QPQ表面处理可以改善刀具的表面光洁度，减少切削时的摩擦阻力。航空航天QPQ液体氮化

硬度检测是QPQ渗层的重要指标之一，对于一定的基体材料，渗层的硬度由化合物层深度和致密度来确定，只要化合物层达到一定的深度，并有良好的致密度，则渗层硬度就会存在合理的范围内，化合物层是由于氮和碳元素的不断渗入钢的表面形成Fe3N或Fe2~3N，铁的晶格也由立方晶格转变成密排六方晶格，因而引起金属表面硬度的提高，经工研所QPQ处理后，45#的表面硬度可达HV600，不锈钢材质的表面硬度可达HV1000以上，合金钢材质可达HV800以上。航空航天QPQ液体氮化