H13作為應(yīng)用較為廣且具有代表性的熱作模具鋼，在高溫下因擁有較高的熱硬性、沖擊韌性、耐磨性以及切削加工性，所以通常應(yīng)用于熱擠壓和壓鑄模具的制造。由于H13模具鋼在服役過(guò)程中表面會(huì)受到一定程度的磨損與腐蝕，所以利用表面技術(shù)來(lái)提高H13模具鋼的性能，延長(zhǎng)使用壽命具有重要的意義。經(jīng)過(guò)工研所QPQ處理后，表面硬度增加，由基體的490HV增加到1100HV，且磨損失重量不到基體的十分之一，造成該現(xiàn)象的原因是經(jīng)過(guò)QPQ工藝處理后，CrN和Fe2~3N等高硬度、高耐磨氮化物以及低摩擦系數(shù)Fe3O4形成于H13模具鋼表面，使其表現(xiàn)出良好的抗磨損性能。QPQ表面處理可以使刀具具有更高的切削效率。低溫QPQ低溫液態(tài)氧氮化

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。高耐磨QPQ無(wú)污染經(jīng)過(guò)QPQ表面處理的刀具具有更好的熱穩(wěn)定性。

TD金屬表面超硬改性技術(shù)俗稱滲金屬，是在800-1050℃的處理溫度下將工件置于硼砂熔鹽及其特種介質(zhì)中，通過(guò)特種熔鹽中的金屬原子和工件中的碳原子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，擴(kuò)散在工件表面形成一層幾微米至二十余微米的金屬碳化物層，目前性能高、應(yīng)用范圍廣的就是碳化釩（VC）覆層。VC滲層硬度高達(dá)2600-3600遠(yuǎn)高于QPQ滲層硬度600-1500，所以工研所QPQ的韌性更好。同時(shí)工研所QPQ處理溫度（500-600℃）遠(yuǎn)低于TD工藝（800-1050℃），且工研所QPQ處理時(shí)間短，所以工件變形量工研所QPQ技術(shù)優(yōu)于TD工藝。

工研所研發(fā)的QPQ技術(shù)，其工藝溫度設(shè)定巧妙地低于鋼的相變溫度，這意味著在處理過(guò)程中，金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生改變，從而避免了組織應(yīng)力的產(chǎn)生。相較于那些會(huì)引發(fā)組織轉(zhuǎn)變的常規(guī)熱處理工藝，如淬火、高頻感應(yīng)淬火以及滲碳淬火，QPQ技術(shù)所帶來(lái)的工件變形要小得多。這一特性使得QPQ技術(shù)在處理精密零部件時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)行QPQ處理時(shí)，為了確保處理效果并減小工件的形狀變化，桿軸件或板件必須垂直裝卡，以保證處理的均勻性。預(yù)熱階段，應(yīng)緩慢熱透工件，必要時(shí)還可以采用隨爐升溫預(yù)熱的方式，以進(jìn)一步減小熱應(yīng)力對(duì)工件的影響。在氧化工序結(jié)束后，為了讓工件能夠更穩(wěn)定地定型，可將其冷卻到接近室溫后再進(jìn)行清洗。這一系列精細(xì)的操作步驟，都是為了確保QPQ處理后的工件能夠保持原有的形狀精度，滿足高精度零部件的制造要求。QPQ表面處理可以提高刀具的抗粘附性能。

在金屬成型領(lǐng)域，壓鑄模、擠壓模、鍛模以及拉伸模等模具扮演著至關(guān)重要的角色。這些模具不僅要求具備很高的強(qiáng)度，以抵抗成型過(guò)程中的巨大壓力，還要求具有良好的抗變形能力和抗磨損能力，確保成型件的精度和質(zhì)量。為了達(dá)到這些要求，模具在生產(chǎn)過(guò)程中必須經(jīng)歷嚴(yán)格的熱處理，以增強(qiáng)其整體強(qiáng)度。然而，為了進(jìn)一步延長(zhǎng)模具的使用壽命，熱處理之后還需進(jìn)行QPQ處理。工研所的QPQ處理技術(shù)通過(guò)特定的化學(xué)反應(yīng)，在模具表面形成一層厚度超過(guò)10微米的化合物層。這層化合物層主要由氮化物、碳化物等硬質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成，極大地提高了模具表面的耐磨性，減少了因摩擦而產(chǎn)生的磨損。同時(shí)，化合物層以下的擴(kuò)散層通過(guò)元素?cái)U(kuò)散增強(qiáng)了材料的微觀結(jié)構(gòu)，從而提高了模具的疲勞強(qiáng)度。得益于QPQ處理帶來(lái)的這些明顯優(yōu)勢(shì)，模具的使用壽命通?？梢匝娱L(zhǎng)2倍以上。這不僅降低了生產(chǎn)成本，還提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為金屬成型行業(yè)帶來(lái)了明顯的效益。QPQ表面處理可以提高刀具的抗磨損性能。高耐磨QPQ無(wú)污染

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。低溫QPQ低溫液態(tài)氧氮化

工研所QPQ處理以后一般情況下工件表面粗糙度都稍有變化，即變得稍粗糙一些，但這種變化對(duì)絕大多數(shù)機(jī)械零件或機(jī)械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是比較小的，既不影響使用，也不影響美觀，因此一般零件都把QPQ處理技術(shù)作為結(jié)束的一道工序，即以后不再作任何加工或處理。一般來(lái)說(shuō)零件的原始表面粗糙度值越大，則QPQ處理后表面粗糙度變化越小，反之，零件的原始表面粗糙度值越小，這種影響越大。當(dāng)工件表面粗糙度大到一定值以后，處理后工件表面粗糙度變化越小，當(dāng)零件表面粗糙度值達(dá)到15μm時(shí)，則幾乎對(duì)表面粗糙度沒(méi)有影響。低溫QPQ低溫液態(tài)氧氮化