工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)，曾榮獲國家科技進(jìn)步獎二等獎，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提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。這項(xiàng)技術(shù)在國際上已得到廣泛應(yīng)用，眾多企業(yè)如美國通用電氣、德國大眾以及日本的本田、豐田等大公司，均已采納QPQ技術(shù)來強(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、延長使用壽命方面的優(yōu)勢，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。QPQ表面處理可以提高刀具的抗氧化性能。鋁合金QPQ化合物層

銷軸的主要材質(zhì)是42CrMo，它是履帶式起重機(jī)的主要連接部件，由于在各工地專場時經(jīng)常進(jìn)行敲擊拆裝，所以在使用過程中通常會承受較大的動載荷作用，易發(fā)生磕碰、磨損、銹蝕。在這種條件下，常規(guī)的防銹措施根本無法滿足要求，因此對該部位的防腐性能提出了較高的要求。QPQ處理工藝是金屬表面改性強(qiáng)化技術(shù)之一，在進(jìn)行普通熱處理后，表面硬度為240HV，然而在工研所QPQ處理后的表面硬度約750HV，同時，工研所QPQ處理后的總滲層厚度可達(dá)200μm，其中擴(kuò)散層厚度約100μm，其余為化合物層，表面還存在深度約為3.6μm的Fe3O4氧化膜。高溫QPQ替代發(fā)黑QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能，延長刀具的使用壽命。

工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)與傳統(tǒng)的熱處理方法相比，工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)在處理過程中的零件不會發(fā)生形變，能夠保持零件原有的形狀和尺寸；QPQ技術(shù)生產(chǎn)效率高，可快速完成對零件的表面處理，這對于生產(chǎn)周期短、持續(xù)高效的產(chǎn)線來說非常重要；QPQ技術(shù)處理后的零件具有優(yōu)良的穩(wěn)定性，能夠長時間保持良好的性能，這使得QPQ處理后的零件在各種工況下都能夠持續(xù)穩(wěn)定地工作，提高了零件的使用壽命；QPQ技術(shù)適用于各種類型的金屬零件，能夠滿足不同領(lǐng)域的零件處理需求，這使得QPQ技術(shù)在各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景；同時，處理后的零件表面光滑度高，不需要額外的拋光工藝，節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率；

氣門的作用是是專門負(fù)責(zé)向汽車發(fā)動機(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鉻的公害問題。QPQ表面處理可以改善刀具的表面質(zhì)量，提高加工精度。

發(fā)黑處理的原理是使金屬表面產(chǎn)生一層黑色的氧化膜，以隔絕空氣達(dá)到防銹的目的，但是根據(jù)零件的不同，有時不會變?yōu)楹谏?，如Q235鋼在550℃高溫下氧化形成的氧化膜呈藍(lán)色，在130-150℃高溫下形成的氧化膜呈黑色。該工藝形成的氧化膜層厚度約0.5-1.5μm，且無硬度提升。發(fā)黑處理后的金屬零件表面的防銹油一旦揮發(fā)殆盡，則會變得易于生銹。而經(jīng)工研所QPQ處理后的金屬表面形成一層硬度較高的氮化物層，通常碳鋼材料可形成10-20μm的白亮層，這種氮化層具有極高的硬度和耐磨性，能夠有效提高金屬制品的表面硬度、耐磨性和耐蝕性。QPQ表面處理可以提高刀具的切削精度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。氣門QPQ金相

經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩(wěn)定性。鋁合金QPQ化合物層

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(kuò)散層通過元素?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。鋁合金QPQ化合物層