发黑处理的原理是使金属表面产生一层黑色的氧化膜，以隔绝空气达到防锈的目的，但是根据零件的不同，有时不会变为黑色，如Q235钢在550℃高温下氧化形成的氧化膜呈蓝色，在130-150℃高温下形成的氧化膜呈黑色。该工艺形成的氧化膜层厚度约0.5-1.5μm，且无硬度提升。发黑处理后的金属零件表面的防锈油一旦挥发殆尽，则会变得易于生锈。而经工研所QPQ处理后的金属表面形成一层硬度较高的氮化物层，通常碳钢材料可形成10-20μm的白亮层，这种氮化层具有极高的硬度和耐磨性，能够有效提高金属制品的表面硬度、耐磨性和耐蚀性。QPQ表面处理可以提高刀具的抗疲劳性能。表面硬化QPQ处理标准
气门的作用是是专门负责向汽车发动机内输入空气并派出燃烧后的废气，气门是在高温状态下工作的零件，因此气门除了选用热强钢材料外，还要注意气门的接触面是一个危险区域，该区域要求耐热蚀、热疲劳、耐磨损，因此必须进行表面强化。较早的表面强化技术是采用镀硬铬，现在气门材料常用4Cr9Si2钢、40Cr以及5Cr21Mn9Ni4N，比较试验表明，40Cr钢气门和5Cr21Mn9Ni4N钢排气门经工研所QPQ处理后，其耐磨性比镀硬铬高2倍，并成功地解决了六价铬的公害问题。表面硬化QPQ替代电镀成都工具研究所有限公司的QPQ表面处理技术可以延长刀具的使用寿命。
QPQ表面复合处理技术是一种针对金属表面的处理工艺，能够有效提高材料表面硬度、耐磨性和抗疲劳性能，并且因工艺、设备简单易行而被广泛应用。利用QPQ盐中的有效组分在合金钢表面发生分解、吸附、扩散，从而改变合金钢表面化学成分及相组成以提高合金钢表面性能。然而，高温长时间的工艺条件易造成工件变形，组织粗化以及对不锈钢耐蚀性的降低。因此，工研所研发出了可在低温进行表面处理的新一代QPQ表面处理技术，化合物渗层由原有的15~20μm增加到30~40μm以上。
电镀技术就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一层其它金属或合金的过程，通过金属膜来防止金属氧化，提高耐蚀性与耐磨性。随着环保政策的管控，电镀工艺存在的重金属污染在较多地区受到一定的限制。工研所QPQ热处理表面改性技术主要应用在黑色金属的防腐抗蚀、硬度提升、耐磨性提升等性能需求。通过在高温（400-650℃）下对工件进行氮化和氧化处理，使金属表面形成一层硬度较高的氮化物层，这种氮化物层具有极高的硬度和耐磨性，能够有效提高金属制品的表面硬度、耐磨性和耐蚀性。QPQ表面处理可以改善刀具的表面光洁度，减少切削时的摩擦阻力。
工研所QPQ处理以后一般情况下工件表面粗糙度都稍有变化，即变得稍粗糙一些，但这种变化对绝大多数机械零件或机械产品来说是比较小的，既不影响使用，也不影响美观，因此一般零件都把QPQ处理技术作为结束的一道工序，即以后不再作任何加工或处理。一般来说零件的原始表面粗糙度值越大，则QPQ处理后表面粗糙度变化越小，反之，零件的原始表面粗糙度值越小，这种影响越大。当工件表面粗糙度大到一定值以后，处理后工件表面粗糙度变化越小，当零件表面粗糙度值达到15μm时，则几乎对表面粗糙度没有影响。QPQ表面处理可以增加刀具的表面硬度，提高其抗磨损能力。摩托车QPQ废渣
QPQ表面处理可以提高刀具的抗冲击性能。表面硬化QPQ处理标准
软氮化和硬氮化是两种不同的表面处理技术，硬氮化工艺又称为渗氮，应用于载荷大、接触疲劳相对要求高的工件，强调渗层深度的工件，方法上分为气体渗氮和离子渗氮，渗氮处理的温度通常在480~540℃范围（既要保持工件的心部的调质硬度又要使渗氮层的硬度达到要求值），处理的时间随着深度的不同而不同，一般为15~70h，甚至更长；软氮化工艺又称氮碳共渗或铁素体氮碳共渗，工研所QPQ是作为典型的软氮化，在500~580℃下对钢件表面同时渗入氮、碳原子的化学表面热处理工艺，渗氮为主，渗入少量的碳，碳的加入使表面化合物层（白亮层）的形成和性能得到改善，氮碳共渗适合范围很广，几乎适用于所有常用的钢种和铸铁。表面硬化QPQ处理标准
