深层QPQ技术是一项由氮化和氧化工序所组成的复合工艺技术，其核心是氮化工艺，它是由普通QPQ技术改进而成。由于深层QPQ技术能更好地提高工件的耐磨性、耐蚀性以及抗疲劳性能，这将使得深层QPQ技术具有更加广泛的应用前景。因此对深层QPQ技术的氮化工艺进行研究，改善氮化工艺，提高深层QPQ技术的渗层质量具有深远的意义。本论文采用深层QPQ技术不同氮化工艺，针对45钢、35CrMo钢和316L不锈钢进行试验研究，对于不同氮化工艺对工件形成渗层的影响规律进行了检测研究，分别对各个试样的渗层厚度、硬度以及渗层元素成分进行了检测，并用光学显微镜、电子扫描电镜和X射线衍射仪观察并分析了试样最终形成的渗层形貌以及组织。通过上述试验，获得了深层QPQ技术中不同氮化工艺对于不同材料渗层形成及厚度变化的影响规律。发现了两个温度段的氮化工艺将对渗层质量的改善具有一定的促进作用，同时两个温度段的氮化工艺将会提高工件的表面硬度以及改善整体渗层硬度，而不同的氮化工艺不会对渗层中的物相组成产生影响，但是会对渗层中氮元素的含量产生影响，从而影响到渗层中各个物相的含量。并获得了深层QPQ技术中的优化的氮化工艺参数为：480℃氮化1小时后再进行1小时的630℃氮化。