H13作為應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，所以通常應用于熱擠壓和壓鑄模具的制造。由于H13模具鋼在服役過程中表面會受到一定程度的磨損與腐蝕，所以利用表面技術來提高H13模具鋼的性能，延長使用壽命具有重要的意義。經過工研所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，造成該現象的原因是經過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Fe3O4形成于H13模具鋼表面，使其表現出良好的抗磨損性能。QPQ表面處理可以提高刀具的抗氧化性能。模具QPQ疏松層

工研所的QPQ技術是通過在高溫（400~650℃）下對工件進行氮化和氧化處理，使金屬表面形成一層高硬度的氮化物層，通常碳鋼材料可形成10-20μm的白亮層，不銹鋼、模具鋼可形成100μm左右的擴散層。該技術在相變溫度以下處理具有微變形的特性，獨有的氧化工序可以分解氮化鹽，使其達到國家排放標準，具有環保環保的特性。工研所的QPQ 表面復合處理技術應用行業非常廣，例如在汽車、摩托車、機車、紡織機械、工程機械、石油機械、化工機械、機床、儀器儀表、照相機、齒輪、模具、工具各行各業均有應用。QPQ鹽浴QPQ表面處理可以增加刀具的抗磨性，減少刀具更換頻率。

軟氮化和硬氮化是兩種不同的表面處理技術，硬氮化工藝又稱為滲氮，應用于載荷大、接觸疲勞相對要求高的工件，強調滲層深度的工件，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質硬度又要使滲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。

工研所研發的QPQ技術，其工藝溫度設定巧妙地低于鋼的相變溫度，這意味著在處理過程中，金屬的內部組織結構不會發生改變，從而避免了組織應力的產生。相較于那些會引發組織轉變的常規熱處理工藝，如淬火、高頻感應淬火以及滲碳淬火，QPQ技術所帶來的工件變形要小得多。這一特性使得QPQ技術在處理精密零部件時具有明顯的優勢。在進行QPQ處理時，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。預熱階段，應緩慢熱透工件，必要時還可以采用隨爐升溫預熱的方式，以進一步減小熱應力對工件的影響。在氧化工序結束后，為了讓工件能夠更穩定地定型，可將其冷卻到接近室溫后再進行清洗。這一系列精細的操作步驟，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表面處理可以減少刀具的摩擦系數，提高切削效率。

發黑處理的原理是使金屬表面產生一層黑色的氧化膜，以隔絕空氣達到防銹的目的，但是根據零件的不同，有時不會變為黑色，如Q235鋼在550℃高溫下氧化形成的氧化膜呈藍色，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。發黑處理后的金屬零件表面的防銹油一旦揮發殆盡，則會變得易于生銹。而經工研所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表面處理可以改善刀具的表面光潔度。氮化QPQ處理

QPQ表面處理可以改善刀具的表面硬度分布。模具QPQ疏松層

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，但這種變化對絕大多數機械零件或機械產品來說是比較小的，既不影響使用，也不影響美觀，因此一般零件都把QPQ處理技術作為結束的一道工序，即以后不再作任何加工或處理。一般來說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，當零件表面粗糙度值達到15μm時，則幾乎對表面粗糙度沒有影響。模具QPQ疏松層