表面改性QPQ渗层

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。QPQ表面处理可以提高刀具的抗疲劳性能，延长刀具的使用寿命。表面改性QPQ渗层

工研所的QPQ表面复合处理技术，是一种针对金属表面的处理工艺，通过将零件浸入高温的软氮化槽中使氮、碳和少量氧扩散到金属表面从而形成复合层。工研所的QPQ表面复合处理技术通过在金属表面形成一层淬火层和极硬的奥氏体组织（化合物层），使得处理后的零件表面具有出色的耐磨性。工研所的QPQ表面复合处理技术处理后的零件表面形成的氮化物层具有良好的化学稳定性和抗腐蚀性，能够有效防止零件表面受到腐蚀，该特性使QPQ处理后的零件在潮湿、腐蚀性环境下依然能够保持良好的性能，并延长其在恶劣环境中的使用寿命。QPQ技术在耐磨性、耐腐蚀性和尺寸稳定性方面具有明显优势，适用于各种钢和铁制部件，同时，QPQ不会明显改变零件尺寸，因此非常适合公差要求严格的零件。铝合金QPQ金属盐浴QPQ表面处理可以有效地提高刀具的抗腐蚀性能。

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。

在工研所QPQ技术的日常生产中，QPQ盐的质量对工件表面的化合物层特性，包括深度、硬度以及疏松级别，具有至关重要的影响。其中，基盐中的氰酸根浓度是一个关键指标，其精确控制是QPQ技术质量控制流程中的重要环节。为了准确检测并调整基盐中的氰酸根含量，经典的甲醛定氮法被广泛应用。这一方法需要精心配制甲基红和亚甲基蓝的混合指示剂，以确保在加入酸碱时能够精确控制反应进程。随后，通过加入过量的甲醛，溶液中的氨态氮会被转化为氢离子。在酚酞指示剂的作用下，利用氢氧化钠对转化后的氢离子进行滴定。通过记录滴定过程中消耗的氢氧化钠量，可以精确地推算出基盐中氰酸根的浓度。这一检测与调整过程不仅确保了QPQ处理中盐的质量，也为工件表面形成高质量化合物层提供了有力保障，从而进一步提升了工件的整体性能和使用寿命。QPQ表面处理可以提高刀具的抗振性能，减少切削震动。

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。QPQ表面处理可以提高刀具的抗磨损性能。环保QPQ替代高频淬火

QPQ表面处理可以提高刀具的热稳定性，减少热变形的可能性。表面改性QPQ渗层

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。表面改性QPQ渗层