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表面处理可以使刀具具有更高的切削效率。低温QPQ低温液态氧氮化

气门的作用是是专门负责向汽车发动机内输入空气并派出燃烧后的废气，气门是在高温状态下工作的零件，因此气门除了选用热强钢材料外，还要注意气门的接触面是一个危险区域，该区域要求耐热蚀、热疲劳、耐磨损，因此必须进行表面强化。较早的表面强化技术是采用镀硬铬，现在气门材料常用4Cr9Si2钢、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N，比较试验表明，40Cr钢气门和5Cr21Mn9Ni4N钢排气门经工研所QPQ处理后，其耐磨性比镀硬铬高2倍，并成功地解决了六价铬的公害问题。高耐磨QPQ无污染经过QPQ表面处理的刀具具有更好的热稳定性。

TD金属表面超硬改性技术俗称渗金属，是在800-1050℃的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳原子产生化学反应，扩散在工件表面形成一层几微米至二十余微米的金属碳化物层，目前性能高、应用范围广的就是碳化钒（VC）覆层。VC渗层硬度高达2600-3600远高于QPQ渗层硬度600-1500，所以工研所QPQ的韧性更好。同时工研所QPQ处理温度（500-600℃）远低于TD工艺（800-1050℃），且工研所QPQ处理时间短，所以工件变形量工研所QPQ技术优于TD工艺。

工研所研发的QPQ技术，其工艺温度设定巧妙地低于钢的相变温度，这意味着在处理过程中，金属的内部组织结构不会发生改变，从而避免了组织应力的产生。相较于那些会引发组织转变的常规热处理工艺，如淬火、高频感应淬火以及渗碳淬火，QPQ技术所带来的工件变形要小得多。这一特性使得QPQ技术在处理精密零部件时具有明显的优势。在进行QPQ处理时，为了确保处理效果并减小工件的形状变化，杆轴件或板件必须垂直装卡，以保证处理的均匀性。预热阶段，应缓慢热透工件，必要时还可以采用随炉升温预热的方式，以进一步减小热应力对工件的影响。在氧化工序结束后，为了让工件能够更稳定地定型，可将其冷却到接近室温后再进行清洗。这一系列精细的操作步骤，都是为了确保QPQ处理后的工件能够保持原有的形状精度，满足高精度零部件的制造要求。QPQ表面处理可以提高刀具的抗粘附性能。

在金属成型领域，压铸模、挤压模、锻模以及拉伸模等模具扮演着至关重要的角色。这些模具不仅要求具备很高的强度，以抵抗成型过程中的巨大压力，还要求具有良好的抗变形能力和抗磨损能力，确保成型件的精度和质量。为了达到这些要求，模具在生产过程中必须经历严格的热处理，以增强其整体强度。然而，为了进一步延长模具的使用寿命，热处理之后还需进行QPQ处理。工研所的QPQ处理技术通过特定的化学反应，在模具表面形成一层厚度超过10微米的化合物层。这层化合物层主要由氮化物、碳化物等硬质物质构成，极大地提高了模具表面的耐磨性，减少了因摩擦而产生的磨损。同时，化合物层以下的扩散层通过元素扩散增强了材料的微观结构，从而提高了模具的疲劳强度。得益于QPQ处理带来的这些明显优势，模具的使用寿命通常可以延长2倍以上。这不仅降低了生产成本，还提高了生产效率和产品质量，为金属成型行业带来了明显的效益。QPQ表面处理可以提高刀具的抗磨损性能。高耐磨QPQ无污染

经过QPQ表面处理的刀具具有更好的切削稳定性和切削精度。低温QPQ低温液态氧氮化

工研所QPQ处理以后一般情况下工件表面粗糙度都稍有变化，即变得稍粗糙一些，但这种变化对绝大多数机械零件或机械产品来说是比较小的，既不影响使用，也不影响美观，因此一般零件都把QPQ处理技术作为结束的一道工序，即以后不再作任何加工或处理。一般来说零件的原始表面粗糙度值越大，则QPQ处理后表面粗糙度变化越小，反之，零件的原始表面粗糙度值越小，这种影响越大。当工件表面粗糙度大到一定值以后，处理后工件表面粗糙度变化越小，当零件表面粗糙度值达到15μm时，则几乎对表面粗糙度没有影响。低温QPQ低温液态氧氮化