擴散法金屬碳化物覆層技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各類因磨損凉唐、咬合而引起失效的工模具或機械零件。其中，因磨損而引起的失效（如沖裁愈秕，冷鐓，粉末成型等模具）可提高壽命數(shù)倍至數(shù)十倍；因咬合而引起的產(chǎn)品或模具的拉傷問題（如引伸模言盼，翻邊模等）发液，可以從根本上予以解決。
    模具表面超硬化處理技術(shù)已成功應(yīng)用于不銹鋼焊管成型模具上筐成。經(jīng)該技術(shù)處理的模具在其表面形成硬度高達HV3000左右的金屬碳化物層焊辈，該碳化物層致密，與基體結(jié)合緊密谣皇，不影響工件的表面光潔度势送，具有極高的耐磨，抗咬合性能朴沿，可從根本上解決焊管的拉毛問題猜谚，減少制管后續(xù)拋光工序的工作量并提高產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度提高模具使用壽命赌渣，減少售后服務(wù)工作量龄毡。實踐表明，該技術(shù)具有極高的使用價值锡垄。

    一沦零、擴散法金屬碳化物覆層技術(shù)
　　
　　1、技術(shù)簡介
　　
　　擴散法金屬碳化物覆層技術(shù)是將工件置于特種介質(zhì)中货岭，經(jīng)擴散作用于工件表面形成一層數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳化物層路操。
　　
　　該碳化物層具有極高的硬度，HV可達1600~3000（由碳化物種類決定）千贯，此外屯仗，該碳化物履層與基體冶金結(jié)合，不影響工件表面光潔度搔谴，具有極高的耐磨魁袜、抗咬合（粘結(jié)）、耐蝕等性能逸渤，可大幅度提高工模具及機械零件的使用壽命筛毡。
　　
　　2、與相關(guān)技術(shù)的比較
　　
　　通過在工件表面形成超硬化合物膜層的方法骂间，是大幅度提高其耐磨敢铲、抗咬合（抗粘結(jié)）、耐蝕等性能伞买，從而大幅度提高其使用壽命的有效而經(jīng)濟的方法垮软。目前，工件表面超硬化處理方法主要有物理氣相沉積（PVD）肯坊，化學(xué)氣相沉積（CVD）伊屈，物理化學(xué)氣相沉積（PCVD），擴散法金屬碳化物履層技術(shù)，其中濒勤，PVD法具有沉積溫度低见毒，工件變形小的優(yōu)點，但由于膜層與基體的結(jié)合力較差献甘，工藝?yán)@鍍性不好，往往難以發(fā)揮超硬化合物膜層的性能優(yōu)勢张抄。CVD法具有膜基結(jié)合力好砂蔽，工藝?yán)@鍍性好等突出優(yōu)點，但對于大量的鋼鐵材料而言署惯，其后續(xù)基體硬化處理比較麻煩左驾，稍有不慎，膜層就易破壞极谊。因此其應(yīng)用主要集中在硬質(zhì)合金等材料上诡右。PCVD法沉積溫度低，膜基結(jié)合力及工藝?yán)@鍍性均較PVD法有較大改進轻猖，但與擴散法相比帆吻，膜基結(jié)合力仍有較大差距，此外由于PCVD法仍為等離子體成膜咙边，雖然繞鍍性較PVD法有所改善猜煮，但無法消除。
　　
　　由擴散法金屬碳化物覆層技術(shù)形成的金屬碳化物覆層败许，與基體形成冶金結(jié)合王带，具有PVD、PCVD無法比擬的膜基結(jié)合力檐射，因此該技術(shù)真正能夠發(fā)揮超硬膜層的性能優(yōu)勢铜那，此外，該技術(shù)不存在繞鍍性問題洪防，后續(xù)基體硬化處理方便杉抑，并可多次重復(fù)處理，使該技術(shù)的適用性更為廣泛沛摩。
　　
　　3据值、技術(shù)優(yōu)勢
　　
　　擴散法金屬碳化物覆層技術(shù)在日本、歐洲各國窃征、澳大利亞瘾歉、韓國等國應(yīng)用廣泛。據(jù)調(diào)查芳潦，許多進口設(shè)備上的配套模具大量地使用了該技術(shù)沧宠，這些模具在進行國產(chǎn)化時，由于缺乏相應(yīng)的成熟技術(shù)，往往使模具壽命低蕾奴，有些甚至無法國產(chǎn)化险毁。
　　
　　該技術(shù)國內(nèi)七十年代就有人研究過，但由于各方面條件的限制们童，工藝及設(shè)備往往難以經(jīng)過批量和長期生產(chǎn)的考驗畔况，使該技術(shù)中的一些實際存在的問題不易暴露或難以解決，往往半途而廢慧库。我們在十多年的研究與應(yīng)用的過程中跷跪，對該技術(shù)存在的工藝、設(shè)備上的實際問題進行了深入的研究齐板，并進行了有效的改進吵瞻，經(jīng)改進后的工藝及成套設(shè)備已能夠滿足長期穩(wěn)定生產(chǎn)的要求，所處理的模具壽命水平達到進口同類模具壽命水平甘磨，取得了豐富的各類模具實際應(yīng)用的生產(chǎn)經(jīng)驗橡羞，為大規(guī)模推廣應(yīng)用該技術(shù)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
　　
　　4济舆、適用范圍
　　
　　擴散法金屬碳化物覆層技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各類因磨損卿泽、咬合而引起失效的工模具或機械零件。其中滋觉，因磨損而引起的失效（如沖裁卓召，冷鐓，粉末成型等模具）可提高壽命數(shù)倍至數(shù)十倍沐虐；因咬合而引起的產(chǎn)品或模具的拉傷問題（如引伸模伶摄，翻邊模等），可以從根本上予以解決阴些。
　　
　　 適用材料：
　　
　　模具鋼历劣，含碳量大于0.3%的結(jié)構(gòu)鋼，鑄鐵佣深，硬質(zhì)合金根丈。
　　
　　 二、不銹鋼焊管模具表面超硬化處理技術(shù)
　　
　　不銹鋼焊管是在焊管成型機上吉蔬，由不銹鋼板經(jīng)若干道模具碾壓成型并經(jīng)焊接而成抹寿。由于不銹鋼的強度較高，且其結(jié)構(gòu)為面心立方晶格敏握，易形成加工硬化馆寇，使焊管成型時：一方面模具要承受較大的摩擦力，使模具容易磨損泼舱；另一方面等缀，不銹鋼板料易與模具表面形成粘結(jié)（咬合）枷莉，使焊管及模具表面形成拉傷。因此尺迂，好的不銹鋼成型模具必須具備極高的耐磨和抗粘結(jié)（咬合）性能笤妙。我們對進口焊管模具的分析表明，該類模具的表面處理都是采用超硬金屬碳化物或氮化物覆層處理噪裕。
　　
　　不銹鋼焊管成型模具材料一般是由高碳高鉻的Cr12MoV（或SRD11蹲盘，D2，DC53）制成膳音。目前國內(nèi)普遍采用如下工藝流程制作模具：下料→粗加工→熱處理（高溫淬火加高溫回火）→精加工→氮化→成品（注：為節(jié)省成本召衔，一般生產(chǎn)廠家現(xiàn)在都省去了鍛造與球化退火兩道耗時，費財工序）严蓖。由于Cr12MoV類材料屬于高碳高鉻合金鋼，其原始組織存在很大的成份偏析（這種偏析即使一般的鍛造也無法消除）氧急。這樣經(jīng)過熱處理（高淬高回）的模具內(nèi)部組織極不均勻颗胡，宏觀表現(xiàn)為硬度極不均勻（HRC四十幾至六十左右），再經(jīng)氮化處理吩坝，模具表面不均勻性無法消除缩毯，基體硬度甚至進一步降低，實際使用時姐硬，表現(xiàn)為模具及焊管表面均易拉傷察遇，模具壽命低。
　　
　　由湖某公司潛心研究的模具表面超硬化處理技術(shù)已成功應(yīng)用于不銹鋼焊管成型模具上柄豹。經(jīng)該技術(shù)處理的模具在其表面形成硬度高達HV3000左右的金屬碳化物層遍挚，該碳化物層致密，與基體結(jié)合緊密橱狗，不影響工件的表面光潔度齐梆，具有極高的耐磨，抗咬合性能夭私，可從根本上解決焊管的拉毛問題舷咆，減少制管后續(xù)拋光工序的工作量并提高產(chǎn)品質(zhì)量，大幅度提高模具使用壽命添镜，減少售后服務(wù)工作量唐唉。實踐表明，該技術(shù)具有極高的使用價值窿锉。以下是該工藝處理模具與氮化處理模具的有關(guān)比較酌摇。
　　
　　1、性能：
　　
　　 氮化模具本工藝處理模具
　　
　　 表面硬度：HV700~1000左右HV3000左右
　　
　　 基體硬度：極不均勻HRC58~62HRC40~60
　　
　　2嗡载、工藝流程：
　　
　　氮化模具：下料→粗加工→熱處理（高淬高回）→精加工→氮化→成品本工藝處理模具：下料→全部加工到位（無須熱處理）→本工藝處理（基體硬化與表面處理一次完成）妙痹≈罚→磨內(nèi)孔→成品由工藝流程可看出，采用本工藝可縮短模具的加工周期怯伊。
　　
　　3琳轿、使用效果：
　　
　　本工藝處理的模具較氮化模具可從根本上解決焊管的拉毛，從而減少焊管后續(xù)拋光工序的工作量并提高產(chǎn)品質(zhì)量（因大量拋光而使管壁減簿）耿芹，大幅度提高模具使用壽命崭篡，減少售后服務(wù)工作量。
　　
　　由湖南某公司開發(fā)的模具表面超硬化處理技術(shù)吧秕，在實際生產(chǎn)當(dāng)中得到較廣泛的應(yīng)用琉闪，由此工藝處理的模具壽命較傳統(tǒng)工藝如氮化有較大幅度的提高，在某些模具性能方面超過國外水平砸彬，而價格僅是國外同等的1/4~1/10颠毙。
　　
　　經(jīng)本工藝處理的模具有軋輥，沖頭蓉凰，彩管系列冷作模具芳窟，標(biāo)準(zhǔn)件模具，葉蠟石模具酬绞，銅鋁型材擠壓模具等抬爷，使客戶產(chǎn)生了很高的效益，使模具的性價比得到質(zhì)的提高祖务。

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