軟氮化和硬氮化是兩種不同的表面處理技術(shù)，硬氮化工藝又稱為滲氮，應(yīng)用于載荷大、接觸疲勞相對要求高的工件，強調(diào)滲層深度的工件，方法上分為氣體滲氮和離子滲氮，滲氮處理的溫度通常在480~540℃范圍（既要保持工件的心部的調(diào)質(zhì)硬度又要使?jié)B氮層的硬度達到要求值），處理的時間隨著深度的不同而不同，一般為15~70h，甚至更長；軟氮化工藝又稱氮碳共滲或鐵素體氮碳共滲，工研所QPQ是作為典型的軟氮化，在500~580℃下對鋼件表面同時滲入氮、碳原子的化學(xué)表面熱處理工藝，滲氮為主，滲入少量的碳，碳的加入使表面化合物層（白亮層）的形成和性能得到改善，氮碳共滲適合范圍很廣，幾乎適用于所有常用的鋼種和鑄鐵。QPQ表面處理可以改善刀具的表面硬度分布。第二代QPQ無污染

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2600-3600遠高于QPQ滲層硬度600-1500，所以工研所QPQ的韌性更好。同時工研所QPQ處理溫度（500-600℃）遠低于TD工藝（800-1050℃），且工研所QPQ處理時間短，所以工件變形量工研所QPQ技術(shù)優(yōu)于TD工藝。深層QPQ替代發(fā)黑QPQ表面處理可以提高刀具的抗腐蝕性能，延長其使用壽命。

氣體滲氮是在含有活性氮、碳原子的氣氛中進行低溫氮、碳共滲從而獲得以氮為主的氮碳共滲層。氣體氮化的常用溫度為560-570℃，在該溫度下氮化層硬度值高，氮化時間通常為2-3h，隨著時間延長，氮化層深度增加緩慢。相較于QPQ處理工藝，雖然氣體滲氮在耐磨性方面表現(xiàn)良好，但是它的生產(chǎn)周期太長，且必須采用特殊的滲氮鋼，表面生成的Fe2N相脆性較大。工研所QPQ技術(shù)成產(chǎn)周期短，適用鋼種廣，且表面生成韌性較高的Fe2~3N相，同時由于工件幾乎不變形，處理后不必進行磨加工。特別是原來以抗蝕為目的的氣體滲氮，采用工研所QPQ技術(shù)以后，耐蝕性會有很大提高。

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度，以抵抗成型過程中的巨大壓力，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。為了達到這些要求，模具在生產(chǎn)過程中必須經(jīng)歷嚴格的熱處理，以增強其整體強度。然而，為了進一步延長模具的使用壽命，熱處理之后還需進行QPQ處理。工研所的QPQ處理技術(shù)通過特定的化學(xué)反應(yīng)，在模具表面形成一層厚度超過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，化合物層以下的擴散層通過元素擴散增強了材料的微觀結(jié)構(gòu)，從而提高了模具的疲勞強度。得益于QPQ處理帶來的這些明顯優(yōu)勢，模具的使用壽命通常可以延長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)帶來了明顯的效益。QPQ表面處理可以提高刀具的熱穩(wěn)定性，減少熱變形的可能性。

成都工具研究所有限公司的QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)發(fā)展于上世紀80年代，不僅一舉打破國際壟斷，而且在環(huán)保方面達到了國際先進水平，成為國內(nèi)擁有QPQ技術(shù)的公司。QPQ技術(shù)是一種可以同時大幅度提高金屬耐磨性和耐蝕性的表面改性技術(shù)，在工藝上是熱處理技術(shù)和防腐技術(shù)的復(fù)合，在滲層組織上是氮化物層和氧化物層的復(fù)合，在滲層性能上是耐磨性和防腐性的復(fù)合。該工藝主要應(yīng)用在黑色金屬的防腐抗蝕，硬度提升，耐磨性提升等性能需求，同時，QPQ不會明顯改變零件尺寸，因此非常適合公差要求嚴格的零件。QPQ表面處理可以改善刀具的切削表面粗糙度。活塞環(huán)QPQ工藝

QPQ表面處理可以改善刀具的表面光潔度。第二代QPQ無污染

在QPQ的生產(chǎn)過程中，會有一定的廢水、廢氣、廢渣產(chǎn)生，我們需要采取相應(yīng)的措施，使其符合排放標準。工研所QPQ生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水主要是來自工件從氧化爐出來后清洗工件時所產(chǎn)生的，雖然從氮化爐中帶出的少量氰根在氧化爐中完全被分解，但是氧化鹽呈堿性不能直接排放，需要使用硫酸氫鈉或硫酸等酸性物質(zhì)將其中和直到pH值在8~9才可排放；工研所QPQ生產(chǎn)過程中的廢氣主要來源于調(diào)整鹽的添加和工件氧化時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣和粉塵，QPQ在熔煉基鹽和添加調(diào)整鹽時會產(chǎn)生氨氣，刺激嗅覺，廢氣排放必須采用排氣筒（煙囪）排放，廢氣治理的主要工藝流程主要是：布袋除塵→噴淋式吸收塔吸收氨氣→15mL排氣筒排放；工研所QPQ生產(chǎn)過程中的廢渣主要來源于氮化鹽和氧化鹽，為了保證鹽浴的清潔度，通常將沉渣器放入氮化爐中，待取出冷卻后沉積在沉渣器底部的黑色顆粒是無毒的鐵渣，只有少量白色物為殘留的氮化鹽，殘留的氮化鹽中含有低濃度的氰根，不能隨意丟棄，可放入氧化鹽浴中進行中和處理，氧化鹽的渣主要來源于工件帶入的氮化鹽和氧化鹽反應(yīng)的產(chǎn)物以及工件表面疏松層脫落的鐵離子形成的鐵渣，可以視同熱處理鹽浴爐爐渣一樣處理。第二代QPQ無污染