气体渗氮是在含有活性氮、碳原子的气氛中进行低温氮、碳共渗从而获得以氮为主的氮碳共渗层。气体氮化的常用温度为560-570℃，在该温度下氮化层硬度值高，氮化时间通常为2-3h，随着时间延长，氮化层深度增加缓慢。相较于QPQ处理工艺，虽然气体渗氮在耐磨性方面表现良好，但是它的生产周期太长，且必须采用特殊的渗氮钢，表面生成的Fe2N相脆性较大。工研所QPQ技术成产周期短，适用钢种广，且表面生成韧性较高的Fe2~3N相，同时由于工件几乎不变形，处理后不必进行磨加工。特别是原来以抗蚀为目的的气体渗氮，采用工研所QPQ技术以后，耐蚀性会有很大提高。成都工具研究所有限公司利用QPQ表面处理技术，使刀具具有更长的使用寿命。防腐QPQ渗层
45钢为碳素结构用钢，硬度不高易切削加工，模具中常用来做模板、梢子、导柱等，但须热处理。45钢本身的硬度大概在197HV左右，工研所常规QPQ处理后硬度值为650HV，深层QPQ处理后的硬度值可达1000HV，45钢本身易生锈，常规QPQ处理后的平均生锈时间是85.3h，深层QPQ处理后的生锈时间延长至151.3h。所以45钢经过工研所QPQ技术处理后，特别是深层QPQ处理后，试样可以获得较高的表面硬度和良好的表面渗氮组织，同时试样具有良好的耐磨性，在较低载荷的试验条件下，随着载荷的增加试样的摩擦系数可以保持一定的稳定性。活塞环QPQ替代电镀QPQ表面处理可以提高刀具的切削精度，提高产品质量。
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*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*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。
经由工研所的QPQ表面复合处理技术处理后的产品形成的氮化层具有优异的硬度和耐磨性，能有效延长零部件的使用寿命，表面形成致密的氮化层，提供了优异的抗腐蚀性能，适用于恶劣环境下的使用。QPQ处理不*提高了表面硬度，还有助于改善材料的疲劳强度和耐久性、保持尺寸稳定，与其他表面处理方法相比，QPQ处理对零部件尺寸变化的影响较小，有利于保持高精度要求。相对于其他表面处理方法，QPQ处理的成本相对较低，同时提供了更长的使用寿命，节约了维护和更换成本。QPQ处理过程中不涉及有毒化学物质，减少了对环境的影响，符合环保要求。适用于多种金属材料，如钢铁、铝合金等，可广泛应用于汽车、机械制造等领域。通过QPQ表面处理，刀具的表面可以形成一层致密的氮化物层。
硬度检测是QPQ渗层的重要指标之一，对于一定的基体材料，渗层的硬度由化合物层深度和致密度来确定，只要化合物层达到一定的深度，并有良好的致密度，则渗层硬度就会存在合理的范围内，化合物层是由于氮和碳元素的不断渗入钢的表面形成Fe3N或Fe2~3N，铁的晶格也由立方晶格转变成密排六方晶格，因而引起金属表面硬度的提高，经工研所QPQ处理后，45#的表面硬度可达HV600，不锈钢材质的表面硬度可达HV1000以上，合金钢材质可达HV800以上。QPQ表面处理可以提高刀具的抗粘附性能。不锈钢QPQ盐浴
QPQ表面处理可以减少刀具的摩擦系数，提高切削效率。防腐QPQ渗层
产品经工研所QPQ处理后，在表面会形成一层氮化层，为保证产品质量合格，会对同材质同状态的样块或产品进行渗层深度、致密度以及渗氮层氮化物级别判定的金相检测，通常有金相法和显微硬度法来确定扩散层的深度，金相法相较于硬度法简单便捷，对于铸铁件、碳钢件、合金钢铁件等材料使用硒酸腐蚀，对于不锈钢，模具钢等材料使用硝酸酒精腐蚀剂腐蚀。在显微镜下观察，从表面计算到针状氮化物终了处或与心部有明显差别处作为总渗层深度，除去化合物深度即为扩散层深度。防腐QPQ渗层
