一、QPQ技术简介
QPQ盐浴复合处理技术的名称源于它是在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件，实现了氮化工序和氧化工序的复合；渗层组织上是氮化物和氧化物的复合；性能上是耐磨性和抗蚀性的复合；工艺上是热处理技术和防腐技术的复合。
“QPQ”是英文Quench—Polish—Quench的字头缩写。原意为淬火（快冷）—抛光—淬火（快冷），从专业上来讲，这种说法不够确切，但在国际上已经习惯地沿用至今。
通常表面硬化技术只能提高金属表面的耐磨性，表面抗蚀技术一般只能提高金属表面的抗蚀性，而QPQ盐浴复合处理技术则可以同时大幅度提高金属表面的耐磨性和抗蚀性，提高的幅度均比常规硬化和抗蚀技术高10倍以上，因此它被称为冶金学领域内的性新技术。同时该技术还具有工件几乎不变形、无公害、节能等优点。
QPQ盐浴复合处理技术的核心是其无公害的盐浴配方。该配方由德国迪高沙公司实行可口可乐式的独家国际垄断，以向用户提供成品生产用盐（从不提供盐浴配方）和生产设备的方式向世界各国进行成套技术转让。
该技术开发以后，世界上一些著名的大公司率先从德国引进了成套技术。美国通用电器公司（GE）用这项新技术成功地取代了内燃机车缸套的镀硬铬工艺，消除了六价铬对环境的污染，并提高了产品的耐磨性和抗蚀性。美国康明斯公司利用此项技术解决了进、排气门的耐磨抗蚀问题。德国大众轿车的凸轮轴，奥地利斯太尔重型汽车驱动桥减速器的内齿轮也采用了这项技术。该技术几乎被日本所有汽车厂家采用，其中以本田公司最有代表性，该公司有五座大型自动化设备分设于国内外，处理零件达150多种，年处理量达6万吨。
二、 QPQ技术的渗层性能及特点
1）极高的耐磨性
在MM200型试验机上进行了严格的滑动磨损试验，40Cr钢经QPQ盐浴复合处理后，耐磨性可以达到常规淬火的30倍，低碳钢渗碳淬火的14倍，离子氮化的2.8倍,镀硬铬的2.1倍。
对45钢进行的滚动磨损试验取得了与滑动磨损试验类似的结果。
国外对40Mn钢进气门和5Cr21Mn9Ni4N钢排气门耐磨性比较试验，结果说明经QPQ盐浴复合处理的气门的耐磨性比镀硬铬的气门大都高2倍左右。
2）好的抗蚀性
A) 露天放置试验
在四川盆地潮湿的条件下，进行了室外露天遮雨放置试验，这更接大大多数产品的存放条件，45钢经QPQ盐浴复合处理后，抗蚀性可以达到镀硬铬的16倍，1Cr13不锈钢的26倍，1Cr18Ni9Ti不锈钢的4.5倍。
B) 盐雾试验
在试验室条件下进行了标准的5% NaCl 水溶液盐雾试验， 经QPQ盐浴复合处理的45钢抗盐雾腐蚀能力为1Cr18Ni9Ti不锈钢的5倍，镀装饰铬的35 倍，1Cr13不锈钢的40 倍，镀硬铬的70倍，发黑的280倍。
C）失重试验
国外比较了几种防腐技术在盐雾试验时的失重情况：QPQ盐浴复合处理后失重仅为0.3g/m2,盐浴软氮化为12.3g/m2，镀铬为7.2g/m2，镀镍为2.9g/m2。QPQ盐浴复合处理技术的抗蚀性在这种条件下远远高于盐浴软氮化、镀铬和镀镍。
3）好的耐疲劳性能
QPQ盐浴复合处理技术可以使钢、铁、铁基粉末冶金材料的疲劳强度提高20—200%。疲劳强度提高幅度的大小受基体材料的种类、预处理状态、QPQ盐浴复合处理的工艺参数等因素的影响。
调质状态的45钢QPQ盐浴复合处理后疲劳强度提高40%多。
4）极微小的变形
由于QPQ盐浴复合处理技术的处理温度低于钢的相变温度，处理过程中基体不会发生组织转变，因此没有组织应力产生。所以它比发生组织转变的常规淬火、高频淬火、渗碳淬火所产生的变形小得多。
处理前后工件尺寸变化极小是QPQ盐浴复合处理技术的一大特点，利用这一特点解决了很多常规方法无法解决的变形难题。在盐浴状态正常时，处理前后工件尺寸的变化量大约为0.01mm左右,通常外径增大0.005mm,内孔缩小0.005mm。
三、QPQ技术与相邻技术比较
1）与盐浴软氮化比较
首先由于盐浴软氮化的盐浴中含有1—3%的氰根，清洗工件的排放水污染环境，这种方法现在已经被禁止使用。QPQ盐浴复合处理则不污染环境，完全符合环保排放标准。
其次原盐浴软氮化盐浴中的有效成分氰酸根的含量仅为16—28%，QPQ盐浴复合处理技术渗氮盐浴中的氰酸根含量高达32—38%。因此盐浴中的氮势更高，氮的渗入速度更快。
由于盐浴氮化后增加一道氧化工序，因此QPQ盐浴复合处理技术处理后，工件的抗蚀性远远高于盐浴软氮化。
2）与气体软氮化和离子氮化比较
气体软氮化虽然不用氰化物作原料，但反应产物中仍然含有剧毒的氰化氢气体。例如，由氨气和吸热式气体构成的气体软氮化气氛中，氰化氢含量高达620×10―6，即使在气体排放口点燃也达不到排放标准。因此气体软氮化并非无公害。
国外对盐浴氮碳共渗技术（盐浴软氮化）与气体氮碳共渗技术（气体软氮化）及离子氮化技术进行了严格的磨损试验，其结果是盐浴渗氮的耐磨性最好，最稳定。如果将上述盐浴渗氮件进一步做氧化处理，即实现QPQ盐浴复合处理的全过程，耐磨性会进一步提高。其抗蚀性更是气体软氮化和离子氮化无法与之相比的。
3）与渗碳和碳氮共渗比较
渗碳工件淬火以后得到的表面渗层组织为淬火回火状态的含碳马氏体，有时含有一定量的Fe3C碳化物。碳氮共渗工件淬火后的表面渗层组织不是单纯的马氏体，其中含有一定数量的氮，所以耐磨性比单纯渗碳件高。QPQ 盐浴复合处理技术的主体工艺是盐浴渗氮，盐浴渗氮的表面层为氮化物层，耐磨性比渗碳和碳氮共渗高得多。
采用QPQ盐浴复合处理代替渗碳和碳氮共渗除了提高耐磨性以外，常常为了减少工件的变形，当然工件的抗蚀性也会大大提高。
4）与高频淬火和整体淬火比较
由于QPQ盐浴复合处理技术的工艺温度低，在钢的相变点以下，因此与高频淬火和整体淬火相比，工件的变形小得多。高频淬火和整体淬火件改用此技术，除了提高耐磨性外，大都为了解决淬火变形问题。
QPQ盐浴复合处理技术代替整体淬火的前提条件是处理前工件本身的整体强度能够达到技术要求，因为QPQ盐浴复合处理除极薄、极小件（<5mm）外，对工件的整体强度影响不大。当然工件可以先进行正火或调质，以便提高工件的心部强度。
5）与电镀抗蚀技术比较
即使碳钢QPQ盐浴复合处理以后，也具有极高的抗蚀性，在5%NaCl +H2O2溶液中浸泡22h后试件的重量损失比较，在相同的试验条件下，镀硬铬（20μm），镀装饰铬（10μm铜 + 10μm铬），镀镍，三层复合镀（18μm铜 + 12μm镍 + 1μm 铬）和QPQ盐浴复合处理样品的重量损失分别为 7.8g, 4,0g , 1.7g , 0.5g ,和0.5g。盐浴复合处理技术的抗蚀性与三层复合镀处于同一水平,远远高于其他三种电镀工艺。
同时应指出，除镀硬铬以外，一般的电镀防护层不具备高的耐磨性，而QPQ盐浴复合处理技术赋予金属的耐磨性比普通的硬化技术还高。
常规的镀铬技术存在着严重的环境污染问题，其六价铬离子的公害问题比氰化物的危害还大，并且难以消除。
另外，与电镀技术相比，QPQ盐浴复合处理技术成本低廉，它的投资成本和能源成本均不到镀硬铬的一半。它的处理成本只有镀硬铬的60%多，低于Cu—Ni—Cr三层复合镀，可以说这是一种物美价廉的抗蚀新技术。
四、QPQ盐浴复合处理技术的实际应用
QPQ盐浴复合处理技术由于完全消除了对环境的污染，特别是渗层具有极高的耐磨性、抗蚀性，且变形极小，因此它的应用面极为广泛，应用范围不断扩大。
该技术适用于多种材料，包括纯铁、结构钢、工具钢、不锈耐热钢、铸铁及铁基粉末冶金件。可以代替软氮化、离子氮化等表面强化工艺，大量代替高频淬火、渗碳淬火等硬化工艺，大大提高金属表面的耐磨性。可以代替发黑、镀硬铬、镀装饰铬、镀镍、铜—镍—铬三层镀等表面防腐技术，大大提高金属表面的抗蚀性，降低生产成本。
在QPQ技术的应用中主要包括替代国外技术，用于国外引进产品；提高零件的耐磨性和使用寿命；提高零件的抗蚀性和解决热处理变形等几大类，现仅就其中有代表性的产品加以说明。此外，还有很多零件，如机车车辆件，冶金机械件，化工机械件，塑料机械件，饲料机械件，液压件，农机件，仪器仪表件及照相机件等各种零件也采用了这项技术，这里不作叙述。
1）汽车、摩托车零件的应用
汽车、摩托车是QPQ盐浴复合处理技术应用最多的行业。在国外汽车的曲轴、凸轮轴、气簧、扭转盘等汽车零件的年处理量由数百万件到数千万件，而气门的处理量竟达3.45亿件。
凸轮轴生产厂采用该技术大量处理凸轮轴，不仅渗层指标达到产品图纸技术要求，而且经台架试验确认产品性能也达到了技术要求。
QPQ盐浴复合处理技术已在专业气门厂大量用于进气门和排气门的生产，十年来生产的气门已在国内多家汽车厂大量装机使用。
近年来QPQ盐浴复合处理技术在汽车活塞环上得到了很好的应用，已有多家活塞环厂用该技术大量处理活塞环，其中包括江苏某中外合资的活塞环生产厂。有的不锈钢活塞环要求渗层较深，也都达到了技术要求。
QPQ盐浴复合处理技术用于汽车的气弹簧活塞杆也取得了很好的效果，已有北京、天津、江苏、广西等多家厂应用，其中包括中美合资厂，使用效果远远优于镀硬铬的活塞杆。
重庆某厂采用了成套QPQ盐浴复合处理技术以后，对摩托车连杆的机械加工工艺进行了较大的改革，大大节约工时，降低生产成本。生产的大量摩托车连杆，供应全国多家摩托车厂使用。现在又有几家摩托车连杆的生产厂准备采用这项技术。
某中外合资专业摩托车齿轮生产厂自1992年采用QPQ盐浴复合处理技术大规模生产以来，齿轮的耐磨性大大提高，啮合噪音大大减少，产品质量稳定提高，向全国5家摩托车厂大量供应QPQ盐浴复合处理的摩托车齿轮。
2）纺织机械零件
山西某纺织机械厂从德国引进一种新型的尼龙纺织机械——弹力丝机，其中有一关键件为细长薄壁的热轨，长3.25m，壁厚仅2mm，由0Cr18Ni12Mo2Ti奥氏体不锈钢制成。 我们专门为该厂专门设计制造了坩埚直径700mm，深3.5m的大型成套设备,用这套大型设备进行处理的热轨完全达到了德国热轨的技术要求，产品外观均匀一致，美观漂亮，优于德国弹力丝机上的热轨样品。
江苏某纺织机械厂和山西某机械厂先后从日本引进络筒机。国内有的纺织机械厂采用发黑处理络筒机零件，一周内就开始生锈，抗蚀性与进口件相差甚远。采用了QPQ盐浴复合处理技术处理以后，络筒机零件的抗蚀性完全达到了日本引进的络筒机零件的抗蚀性能水平。
江西某厂从瑞士引进了整套梳棉机，其中大量零件要求高的耐磨性和高的抗蚀性。该厂采用了本所的成套QPQ盐浴复合处理技术对多种材料进行了处理，经送瑞士检查，无论在渗层的硬度，还是渗层的深度以及性能方面均达到或超过了国外产品的水平，并投入大量生产。
3）机床零件的应用
QPQ盐浴复合处理技术在机床行业有广泛的用途，其中包括机床丝杠、导轨、轴类零件、摩擦片和机床电器铁心等。摩擦片采用渗碳法制造不仅废品率高，而且制造工序繁多。大连某厂采用QPQ盐浴复合处理技术制造摩擦片，大量生产后废品率下降到零，而且大大减少了制造工序。
上海某厂从德国引进的机床电器新产品，其铁心为纯铁制造，要求防锈能力极高，该厂曾试验了多种表面防腐方法，均不能使铁心的防锈能力达到德国的技术要求。1990年采用了QPQ盐浴复合处理技术，大量生产后电器铁心的防锈能力完全达到了德国铁心所要求的抗蚀指标。
(4)模具的应用
QPQ盐浴复合处理技术广泛适用各类模具。用于提高已热处理模具的使用寿命或直接代替模具的热处理。
湖北某汽车厂用于热挤压耐热钢制的进气门和排气门的模具。模具用3Cr2W8V钢制造，一副模具只挤压900件气门毛坯，就因产生龟裂而不能再用，QPQ盐浴复合处理后可以挤压2700件气门毛坯，相当于处理前的3 倍。
国内许多厂家利用QPQ盐浴复合处理技术处理铝合金压铸模，处理后压铸模的寿命一般均提高2 倍以上。国外有报道，用高速钢作压铸模，经QPQ盐浴复合处理后可提高寿命10倍以上。
成都某厂用于制造歌舞厅用的多棱形装饰小灯泡时，原模具采用4Cr13不锈钢淬火后再抛光的工艺，改为40Cr钢进行QPQ盐浴复合处理以后，模具的寿命由2—3天延长到7天左右，并大大降低了模具的成本。
成都某厂生产的汽车橡胶密封圈模具，原采用45钢淬火，不能保证模具的尺寸精度和内孔花纹的光洁度，压制不出合格的橡胶油封圈。后来采用45 钢先调质，手工刻好所有花纹，再进行QPQ盐浴复合处理。这样生产的橡胶油封圈尺寸精度和内孔光洁度均达到技术要求，并且不再产生粘模现象，模具寿命长，达到了日本进口产品的水平，现已连续生产10多年。
5）刀具的应用
已有多家专业工具厂用该技术处理高速钢钻头，钻头的寿命普遍提高2—3倍。同一盒10支钻头，5支经QPQ盐浴复合处理处理，5支未作处理，钻头的寿命对比试验结果，处理后钻头寿命相当于处理前的4 倍多。在以后的4年里用另外两个厂家的钻头进行的试验，也得到了几乎相同的结果。处理后钻头的寿命为处理前的3—4倍。QPQ盐浴复合处理技术不仅可以大大提高钻头的寿命，而且对提高钻头质量的稳定性有非常好的作用。
除专业工具厂外，还有一些飞机制造厂、重型机器厂、机车厂、以及各种机器制造厂用这项技术处理各种自用刀具都取得了很好的效果。钻头的寿命普遍提高2—3倍，铣刀寿命提高1—2倍，铰刀寿命提高2倍以上，齿轮滚刀寿命提高1—2倍，拉刀寿命提高4倍。
6）开关零件的应用
开关零件是近几年来采用QPQ盐浴复合处理技术较多的行业，在江苏浙江等地已有5家开关厂大量用于生产。多数厂用于低压开关，最近也有的厂家用于处理中高压开关。
空气开关等低压开关中的很多冲压零件经QPQ盐浴复合处理后表面的耐磨性大幅度提高，因而开关的寿命也成倍提高。同时零件的抗蚀性也大幅度提高，因而也大大延缓了开关零件的生绣时间。
有的开关厂用QPQ盐浴复合处理技术来代替镀锌，也取得了很好的效果。
7）齿轮、蜗杆的应用
成都某厂生产的建筑用的内齿圈，直径达200mm，渗碳淬火后变形大，废品率相当高。该厂从1990年采用了QPQ盐浴复合处理技术以后，生产的成万件的内齿圈没有一件因变形超差而报废，用户普遍反映这种齿圈啮合噪音小。
陕西某厂原生产的汽车变速器内的1、2挡同步器齿轮，热处理变形超差严重，采用QPQ盐浴复合处理后，齿轮变形很小，均在合格范围之内。以后又进行了台架试验，齿轮的各项性能指标均符合技术要求。
成都某厂生产的大型蜗杆，蜗杆的直径为100—150mm，长度为1—1.5m，用退火状态的原材料或调质材料进行机械加工，加工后作QPQ盐浴复合处理。已有两家厂采用该技术连续4—5年生产了大量蜗杆，满足了生产要求。
8）械零件的应用
山东某气厂于1994年将成套QPQ盐浴复合处理技术用于新结构气的生产，不仅代替了管的镀铬，而且代替氧化发蓝，处理除托以外的全部金属零件。处理后零件外观赏心悦目，耐磨性和抗蚀性特别高。这种QPQ盐浴复合处理的支一投入市场就深受用户欢迎，建厂第一年就抢占了中国气市场定货量的1/2以上，而且这种气还远销欧美国家。
国家兵器工业总公司某械生产厂对这项技术进行了全面试验，测试了械零件处理后的渗层硬度、深度、抗蚀性、耐磨性等参数，并与现有工艺进行了比较，取得了满意的结果。在该厂的试验场进行的两次10000发实弹射击结果表明，械的各项技术指标均符合标准要求。
9）易变形件的应用
微变形是QPQ盐浴复合处理技术的一大优越性，很多用常规方法难以解决的硬化变形问题，采用这种技术迎刃而解。采用这项技术解决变形问题前面已经介绍了弹力丝机热轨、机床摩擦片、汽车的内齿圈等零件，下面是另一些实例。
A） 印刷线路板的层压夹具
成都某无线电厂从国外引进的印刷线路板热冲设备，其中要求高抗蚀、高耐磨的层压夹具只有极少量备件，急需国产化。该层压夹具为500×460×1.5mm的2Cr13不锈钢薄板,硬化后的不平度要求<0.5mm，试验了多种冷热机械加工方法,变形均达不到要求。
采用QPQ盐浴复合处理技术则一次试验成功,表面硬度达到60HRC以上(原要求>40HRC)，抗蚀性提高10倍以上，变形不平度可以控制在0.5mm以内。层压夹具的性能完全达到了国外样品的水平。
B）烟机零件
国内几家烟厂从国外引进的成套卷烟机上有一细长导轨件，尺寸为1370×30×3.5mm，上面有42个定位孔，每个孔距都有严格的公差要求，而且上下两个导轨的42个孔要配对装配。
国外采用电镀金刚石或气相沉积Al2O3的方法制造，国内尚不可能用这两种技术处理这样长的工件。湖南某厂采用QPQ盐浴复合处理技术进行试验，在工艺上经过反复改进，保证了导轨的孔距公差，两片对装也完全合格，耐磨性也满足了生产要求。后来又有几家烟厂也采用了这项技术处理烟机导轨，都取得了很好的效果。
C）收割器刀片
稻麦收割器刀片要求高耐磨性、较好的韧性和弹性。这种刀片通常由0.75mm厚的65Mn钢板制造，上面布满凸凹不平的锯齿，如用常规的热处理进行淬火，产生的弯曲变形无法压平校正。
收割器刀片采用QPQ盐浴复合处理方法进行处理，几乎不变形，因此处理后不必校正。而且刀片有极高的耐磨性，良好的韧性和弹性。取得了良好的使用效果。
10）其它用途
QPQ盐浴复合处理技术虽然在很多行业、很多产品上得到了应用，但这只占可能用途的很小的一部分，还有很多领域基本上是空白或很少应用，举例如下。
1）代替镀铬、镀镍
试验说明普通碳钢经QPQ盐浴复合处理后其抗蚀性比镀铬高10倍以上，远远高于镀镍，达到铜—镍—铬复合镀的水平。目前只在代替镀硬铬方面有一些应用，在代替镀装饰铬，镀镍，铜—镍—铬复合镀方面几乎没有应用，这是一个很大的空白。今后应该使尽可能多的镀铬件采用QPQ盐浴复合处理技术来代替，以便大幅度提高产品的抗蚀性、耐磨性、尽量减少由镀铬引起的六价铬的公害问题。用它来代替镀镍则可以大大降低成本，提高抗蚀性。
2）代替某些不锈钢
根据盐雾试验和露天放置试验，45钢经QPQ盐浴复合处理后其抗蚀性可以达到1Cr13不锈钢的20—40倍，1Cr18N9Ti不锈钢的4—5倍，同时对盐、碱和弱酸也有很好的抗蚀性。这说明用碳钢经QPQ盐浴复合处理不仅可以代替不锈钢，而且抗蚀性可以大大提高，也将大大降低成本。这种代替不锈钢的用途在化工、化肥、轻工等方面有着广泛的应用前景。我们正在进行这方面的工作，用低碳钢作QPQ盐浴复合处理代替1Cr18Ni9Ti不锈钢作浓碱电解槽，使用寿命大大提高。
3）代替某些硬质合金
如将淬火的高速钢进行QPQ盐浴复合处理，其表面硬度可达1500HV，相当于91HRA，这已达到了硬质合金的硬度，表面具有极高的耐磨性。
有很多耐磨件，例如制烟机上的某些零件、烟刀及很多模具，表面要求极高的耐磨性，常常用硬质合金来制造。如果采用淬火高速钢经QPQ盐浴复合处理来代替硬质合金将会大大降低制造成本，特别是在制造重量较大的模具或耐磨件时，节约的费用将非常可观。我们采用这种方法在烟机上和某些模具上取得了一定的效果。
4）代替铜作某些耐磨件
对蜗轮、蜗杆、轴承、轴瓦等特殊耐磨件由于性能方面的特殊要求，常常用铜来制造，价格极其昂贵。试验表明，如将45钢与青铜制造的一对摩擦副改成45钢与白口铸铁制造，并实行QPQ盐浴复合处理，则其耐磨性可以成10倍的提高，并大大降低生产成本。
我们已经成功地用中碳钢作QPQ盐浴复合处理来代替青铜来制造某些蜗轮、蜗杆，使用效果也很好。轴承、轴瓦及其它很多铜制耐磨件都可以试验以碳钢作QPQ盐浴复合处理来代替。这样不仅大大降低成本，还可以提高耐磨性。
