镀硬铬工艺是一种传统的表面改性技术,不仅能有效地提高金属材料的表面性能,如硬度、防腐、隔热等,而且还能用于对损伤的零件进行修补矫正。但是镀硬铬使用的铬酸酐溶液在工艺操作中易产生含有剧毒六价铬的酸雾和废水,不仅对环境有害,而且严重危害人体健康。尽管采用三价铬电镀液取代非六价铬溶液,然而三价铬电镀工艺仍然存在镀层薄,质量效果差,镀液成分复杂且稳定性差等缺点,因此关于电镀的应用还需更深入的研究和发展。同样应用于表面强化的QPQ盐浴复合处理技术,是盐浴氮化和盐浴氧化技术的复合,在金属表面形成具有耐磨防腐的渗层,是一种可显著改善金属材料表面性能的新型复合热处理技术,QPQ工艺具有绿色环保的优点。盐浴液采用无毒的氰酸盐作为渗剂,有效地解决了污染问题,实现了工艺过程无毒废水零排放。现如今国内的QPQ技术具有高硬度、高耐磨耐蚀、微变形、抗疲劳等优点,且已经具备了代替镀硬铬技术的成熟条件。因此,本文针对镀硬铬技术和QPQ盐浴复合处理技术进行系统性的实验对比,研究对比两种工艺处理后表面改性层的形成机理、表面耐磨防腐的规律和性能差异。本次课题采用活塞杆常用材料—调质45钢、调质40Cr和非调质钢分别进行QPQ盐浴复合处理和镀硬铬处理,采用维氏显微硬度计测试表面硬度和有效硬化层深度,摩擦磨损试验机分别对比两者工艺处理后试样的磨损情况,并探讨了硬度变化规律及磨损机理;通过中性盐雾实验和电化学实验测试试样的抗蚀性,探讨了腐蚀规律;通过金相显微镜、X射线(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)观察表面改性层的显微结构组织、分析其表层相组成及元素分布情况并探讨改性强化机理。研究结果显示:镀硬铬试样的表面硬度均为810HV0.1左右,QPQ试样受材料合金元素含量的变化而导致表面硬度的差异,且由于氮氧元素渗入而形成的QPQ复合渗层,具有的有效硬化层深度远远超过镀硬铬层;在相同厚度的铬镀层与化合层情况下,QPQ渗层存在一层储油的多孔层和致密无裂纹的化合物层,有效低降低了表面活性且阻止了腐蚀介质和金属基体间的直接接触,它的耐蚀性为镀硬铬层的200%以上;活性N、O元素渗入金属基体形成Fe3O4和Fe2～3N化合物,具有低的摩擦系数和高的硬度,它的耐磨性为镀硬铬的100%样以上。