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QPQ技术是对材料基体的一种复合表面处理技术，本文将QPQ技术应用于65Mn弹簧钢，研究其对材料疲劳强度、耐腐蚀性和耐磨性的影响，分析影响机理，并采用正交试验方法优化QPQ技术的工艺参数，得到最优工艺参数。试验结果表明：（1）经QPQ处理后，65Mn试样条件疲劳强度极限由308MPa提高到469MPa，提高了52.3%；在同一应力水平下，QPQ处理前后试样的疲劳寿命均服从三参数威布尔分布；在QPQ技术各工艺参数中，氮化时间是影响试样疲劳强度的主要因素，最优工艺参数为：580℃氮化2h，370℃氧化20min，该工艺下的条件疲劳强度为470MPa。（2）QPQ处理前试样剩余强度退化模型服从幂函数，QPQ处理后服从指数函数；QPQ处理前后试样剩余强度的统计模型都服从威布尔分布，可以根据静强度的分布函数推导出剩余强度的分布函数，但两者有一定的差异，需要进行修正。（3）QPQ技术可以大大提高65Mn钢的耐腐蚀性，最优工艺参数是：600℃氮化1h，410℃氧化40min，最长腐蚀时间为45h，是未处理试样的54倍，最小腐蚀速度为2.02g/(m2·h)，约为未处理试样的16%；各工艺参数中对腐蚀影响最大的因素是氮化温度。（4）QPQ技术可以明显提高65Mn钢的耐磨性，在油润滑，施加载荷100N，转速60r/min的条件下，处理后试样的平均摩擦系数为0.0793，比调质试样降低了37.7%，磨损量为3.2mg，比调质试样降低了71.4%。（5）QPQ处理工艺对磨损量和平均摩擦系数影响最大的因素都是氮化温度；试样获得最小磨损量的QPQ处理工艺是：570℃氮化3h，330℃氧化40min，获得最小摩擦系数的QPQ处理工艺是：570℃氮化2h，410℃氧化20min。QPQ处理对65Mn钢性能的影响机理：（1）QPQ处理后65Mn钢表面形成的渗层由外到内依次为氧化膜、疏松层、化合物层、扩散层。在距离试样表面10um处存在Fe2N相、Fe8N相、Mn3O4相、Fe3O4相和Mn2N0.86相。（2）疲劳强度的提高主要是由于QPQ处理在金属表面形成的复合渗层和表面残余压应力的存在。QPQ处理前试样的断裂形式为解理断裂，QPQ处理后表面强化层的断裂形式为准解理断裂，扩散层和基体部分的断裂形式为解理断裂。（3）QPQ技术可以大大提高65Mn钢的耐腐蚀性，这是因为表面致密均匀的Fe3O4氧化膜和化合物层的双重保护；QPQ处理氮化工序形成一定厚度的疏松层将有利于耐腐蚀性的提高，但疏松不能过于严重；过长的氧化时间会引起氧化膜内产生压应力，氧化膜开裂或脱落，失去保护作用，耐腐蚀性降低。（4）QPQ技术可以大大提高65Mn钢的耐磨性，这主要是因为氮化工序形成的化合物层硬度很高和氧化工序形成的Fe3O4氧化膜更有利于降低摩擦系数和提高微动磨损抗力。