不銹鋼分為奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼以及鐵素體不銹鋼，適用于室外潮濕環境，具有很強耐腐蝕性能的304屬于奧氏體不銹鋼。奧氏體不銹鋼由于含碳量低，是不能通過熱處理來提高硬度的，如果表面要進行硬化處理，可以通過低溫離子滲氮處理（QPQ），304不銹鋼中的鉻和氮元素有較好的親和力，可以在氮化過程中生成彌散分布的氮化物起到硬化作用，成都工具研究所QPQ表面復合處理技術處理后的維氏硬度可達1000HV，同時還能保持不銹鋼的耐腐蝕性能。QPQ表面處理可以有效地提高刀具的抗腐蝕性能。氮化QPQ處理技術

工研所的QPQ表面復合處理技術，曾榮獲國家科技進步獎二等獎，以其高耐磨、高耐蝕、微變形的高性能，在金屬表面處理領域獨樹一幟。作為金屬表面強化改性技術的佼佼者，QPQ技術不僅能在材料表面形成一層堅韌的保護層，實現熱處理和表面防腐的雙重功效，還能較之常規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有力的技術支持。這項技術在國際上已得到廣泛應用，眾多企業如美國通用電氣、德國大眾以及日本的本田、豐田等大公司，均已采納QPQ技術來強化其產品的表面性能。這一技術的普及和應用，不僅彰顯了其在提升產品質量、延長使用壽命方面的優勢，也進一步驗證了工研所在金屬表面處理領域的深厚技術積累和創新能力。齒輪QPQ替代鍍硬鉻成都工具研究所有限公司利用QPQ表面處理技術，使刀具具有更長的使用壽命。

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。

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良好，但是它的生產周期太長，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技術成產周期短，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技術以后，耐蝕性會有很大提高。成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術可以使刀具具有更好的耐用性和可靠性。

硬度檢測是QPQ滲層的重要指標之一，對于一定的基體材料，滲層的硬度由化合物層深度和致密度來確定，只要化合物層達到一定的深度，并有良好的致密度，則滲層硬度就會存在合理的范圍內，化合物層是由于氮和碳元素的不斷滲入鋼的表面形成Fe3N或Fe2~3N，鐵的晶格也由立方晶格轉變成密排六方晶格，因而引起金屬表面硬度的提高，經工研所QPQ處理后，45#的表面硬度可達HV600，不銹鋼材質的表面硬度可達HV1000以上，合金鋼材質可達HV800以上。成都工具研究所有限公司的QPQ表面處理技術可以使刀具表面更加光滑，減少摩擦阻力。氣門QPQ替代電鍍

QPQ表面處理可以減少刀具的切削力。氮化QPQ處理技術

海洋油氣田的開發開采環境和工況極其惡劣，因此要求井下工具具有很高的強度和高耐磨、優良自潤滑性、耐腐蝕和耐沖蝕等綜合性能，氣相沉積、電鍍鎢合金、QPQ鹽浴復合處理等技術都可以提高表面硬度，但是又有各自的適應特性，氣相沉積技術在提高工具耐磨和耐沖擊性能具有明顯的優勢，電鍍鎢合金技術在提高工件的耐蝕性能上占明顯優勢，而工研所QPQ鹽浴復合處理技術不僅在耐磨和耐沖蝕性具有優勢，同時，還適合解決不銹鋼螺紋黏扣和金屬密封等問題。氮化QPQ處理技術