海洋油氣田的開發(fā)開采環(huán)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(yōu)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(fù)合處理等技術(shù)都可以提高表面硬度，但是又有各自的適應(yīng)特性，氣相沉積技術(shù)在提高工具耐磨和耐沖擊性能具有明顯的優(yōu)勢，電鍍鎢合金技術(shù)在提高工件的耐蝕性能上占明顯優(yōu)勢，而工研所QPQ鹽浴復(fù)合處理技術(shù)不僅在耐磨和耐沖蝕性具有優(yōu)勢，同時，還適合解決不銹鋼螺紋黏扣和金屬密封等問題。QPQ表面處理可以提高刀具的抗疲勞性能。高精度QPQ表面強化

工研所的QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)是一種針對金屬表面的處理工藝，處理后的產(chǎn)品具有高硬度、高抗蝕、高耐磨、微變形、無污染等優(yōu)良特性，可替代發(fā)黑、磷化、鍍鉻、氣體滲氮、離子滲氮、滲碳等常規(guī)工藝。這是一種環(huán)保的工藝，因為它不使用有毒化學(xué)品，也不產(chǎn)生有害廢物。該工藝還可以優(yōu)化能效，減少對環(huán)境的總體影響。QPQ技術(shù)相比傳統(tǒng)的熱處理方法更加節(jié)能高效，并且QPQ技術(shù)在處理過程中實現(xiàn)了節(jié)能減排，對廢氣、廢水、廢渣進(jìn)行中和處理再排放，使處理過程更加環(huán)保。氮化QPQ替代鍍鉻QPQ表面處理可以改善刀具的表面硬度分布。

H13作為應(yīng)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(yīng)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(shù)來提高H13模具鋼的性能，延長使用壽命具有重要的意義。經(jīng)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(xiàn)象的原因是經(jīng)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(shù)Fe3O4形成于H13模具鋼表面，使其表現(xiàn)出良好的抗磨損性能。

QPQ表面復(fù)合處理技術(shù)是一種針對金屬表面的處理工藝，能夠有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲勞性能，并且因工藝、設(shè)備簡單易行而被廣泛應(yīng)用。利用QPQ鹽中的有效組分在合金鋼表面發(fā)生分解、吸附、擴散，從而改變合金鋼表面化學(xué)成分及相組成以提高合金鋼表面性能。然而，高溫長時間的工藝條件易造成工件變形，組織粗化以及對不銹鋼耐蝕性的降低。因此，工研所研發(fā)出了可在低溫進(jìn)行表面處理的新一代QPQ表面處理技術(shù)，化合物滲層由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。QPQ表面處理可以改善刀具的表面光潔度，減少切削時的摩擦阻力。

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；經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的耐磨性和耐蝕性。表面防護(hù)QPQ廢渣

經(jīng)過QPQ表面處理的刀具具有更好的切削穩(wěn)定性和切削精度。高精度QPQ表面強化

在工研所QPQ技術(shù)的日常生產(chǎn)中，QPQ鹽的質(zhì)量對工件表面的化合物層特性，包括深度、硬度以及疏松級別，具有至關(guān)重要的影響。其中，基鹽中的氰酸根濃度是一個關(guān)鍵指標(biāo)，其精確控制是QPQ技術(shù)質(zhì)量控制流程中的重要環(huán)節(jié)。為了準(zhǔn)確檢測并調(diào)整基鹽中的氰酸根含量，經(jīng)典的甲醛定氮法被廣泛應(yīng)用。這一方法需要精心配制甲基紅和亞甲基藍(lán)的混合指示劑，以確保在加入酸堿時能夠精確控制反應(yīng)進(jìn)程。隨后，通過加入過量的甲醛，溶液中的氨態(tài)氮會被轉(zhuǎn)化為氫離子。在酚酞指示劑的作用下，利用氫氧化鈉對轉(zhuǎn)化后的氫離子進(jìn)行滴定。通過記錄滴定過程中消耗的氫氧化鈉量，可以精確地推算出基鹽中氰酸根的濃度。這一檢測與調(diào)整過程不僅確保了QPQ處理中鹽的質(zhì)量，也為工件表面形成高質(zhì)量化合物層提供了有力保障，從而進(jìn)一步提升了工件的整體性能和使用壽命。高精度QPQ表面強化