模具金屬表面硬化處理方法很多，本文簡(jiǎn)要介紹超硬化處理的一些技術(shù)方法：

　　一消院、擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)介紹

　　1、技術(shù)簡(jiǎn)介

　　擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)是將工件置于特種介質(zhì)中昼浦，經(jīng)擴(kuò)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。

　　該碳化物層具有極高的硬度筒主，HV可達(dá)1600~3000(由碳化物種類(lèi)決定)座柱，此外，該碳化物履層與基體冶金結(jié)合物舒，不影響工件表面光潔度色洞，具有極高的耐磨、抗咬合(粘結(jié))冠胯、耐蝕等性能火诸，可大幅度提高工模具及機(jī)械零件的使用壽命。

　　2荠察、與相關(guān)技術(shù)的比較

　　通過(guò)在工件表面形成超硬化合物膜層的方法置蜀，是大幅度提高其耐磨、抗咬合(抗粘結(jié))悉盆、耐蝕等性能盯荤，從而大幅度提高其使用壽命的有效而經(jīng)濟(jì)的方法。目前焕盟，工件表面超硬化處理方法主要有物理氣相沉積(PVD)秋秤，化學(xué)氣相沉積(CVD)，物理化學(xué)氣相沉積(PCVD)铣飘，擴(kuò)散法金屬碳化物履層技術(shù)纷辈，其中，PVD法具有沉積溫度低卤酬，工件變形小的優(yōu)點(diǎn)膛躁，但由于膜層與基體的結(jié)合力較差，工藝?yán)@鍍性不好枕娱，往往難以發(fā)揮超硬化合物膜層的性能優(yōu)勢(shì)赢虚。CVD法具有膜基結(jié)合力好，工藝?yán)@鍍性好等突出優(yōu)點(diǎn)叶素，但對(duì)于大量的鋼鐵材料而言舰秀，其后續(xù)基體硬化處理比較麻煩，稍有不慎沧蛉，膜層就易破壞苫治。因此其應(yīng)用主要集中在硬質(zhì)合金等材料上。PCVD法沉積溫度低蟀思，膜基結(jié)合力及工藝?yán)@鍍性均較PVD法有較大改進(jìn)零院，但與擴(kuò)散法相比，膜基結(jié)合力仍有較大差距村刨，此外由于PCVD法仍為等離子體成膜告抄，雖然繞鍍性較PVD法有所改善撰茎，但無(wú)法消除。

　　由擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)形成的金屬碳化物覆層打洼，與基體形成冶金結(jié)合龄糊，具有PVD、PCVD無(wú)法比擬的膜基結(jié)合力募疮，因此該技術(shù)真正能夠發(fā)揮超硬膜層的性能優(yōu)勢(shì)炫惩，此外，該技術(shù)不存在繞鍍性問(wèn)題阿浓，后續(xù)基體硬化處理方便他嚷，并可多次重復(fù)處理，使該技術(shù)的適用性更為廣泛芭毙。

　　3筋蓖、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)在日本、歐洲各國(guó)魁跷、澳大利亞孟若、韓國(guó)等國(guó)應(yīng)用廣泛。據(jù)調(diào)查洗念，許多進(jìn)口設(shè)備上的配套模具大量地使用了該技術(shù)炮方，這些模具在進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化時(shí)，由于缺乏相應(yīng)的成熟技術(shù)誊桅，往往使模具壽命低崇旺，有些甚至無(wú)法國(guó)產(chǎn)化都鸳。

　　該技術(shù)國(guó)內(nèi)七十年代就有人研究過(guò)难踱，但由于各方面條件的限制，工藝及設(shè)備往往難以經(jīng)過(guò)批量和長(zhǎng)期生產(chǎn)的考驗(yàn)猪楣，使該技術(shù)中的一些實(shí)際存在的問(wèn)題不易暴露或難以解決刷络，往往半途而廢。我們?cè)谑嗄甑难芯颗c應(yīng)用的過(guò)程中象掖，對(duì)該技術(shù)存在的工藝丽优、設(shè)備上的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，并進(jìn)行了有效的改進(jìn)腾蔼，經(jīng)改進(jìn)后的工藝及成套設(shè)備已能夠滿(mǎn)足長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)的要求手趣，所處理的模具壽命水平達(dá)到進(jìn)口同類(lèi)模具壽命水平，取得了豐富的各類(lèi)模具實(shí)際應(yīng)用的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)肥荔，為大規(guī)模推廣應(yīng)用該技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)绿渣。

　　4、適用范圍

　　擴(kuò)散法金屬碳化物覆層技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各類(lèi)因磨損燕耿、咬合而引起失效的工模具或機(jī)械零件中符。其中姜胖，因磨損而引起的失效(如沖裁，冷鐓淀散，粉末成型等模具)可提高壽命數(shù)倍至數(shù)十倍右莱；因咬合而引起的產(chǎn)品或模具的拉傷問(wèn)題(如引伸模，翻邊模等)档插，可以從根本上予以解決慢蜓。

　　適用材料：

　　模具鋼，含碳量大于0.3%的結(jié)構(gòu)鋼郭膛，鑄鐵胀瞪，硬質(zhì)合金。

　　二芳倒、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(jī)上领明，由不銹鋼板經(jīng)若干道模具碾壓成型并經(jīng)焊接而成。由于不銹鋼的強(qiáng)度較高姓赂，且其結(jié)構(gòu)為面心立方晶格袋凶，易形成加工硬化，使焊管成型時(shí)：一方面模具要承受較大的摩擦力痢腋，使模具容易磨損弦捶；另一方面，不銹鋼板料易與模具表面形成粘結(jié)(咬合)二场，使焊管及模具表面形成拉傷党砸。因此，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)性能缤棍。我們對(duì)進(jìn)口焊管模具的分析表明莉狠，該類(lèi)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。

　　不銹鋼焊管成型模具材料一般是由高碳高鉻的Cr12MoV(或SRD11衅快，D2堪俩，DC53)制成。目前國(guó)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)省成本般甲，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(shí)肋乍，費(fèi)財(cái)工序)。由于Cr12MoV類(lèi)材料屬于高碳高鉻合金鋼敷存，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(wú)法消除)墓造。這樣經(jīng)過(guò)熱處理(高淬高回)的模具內(nèi)部組織極不均勻，宏觀表現(xiàn)為硬度極不均勻(HRC四十幾至六十左右)锚烦，再經(jīng)氮化處理觅闽，模具表面不均勻性無(wú)法消除，基體硬度甚至進(jìn)一步降低，實(shí)際使用時(shí)谱煤，表現(xiàn)為模具及焊管表面均易拉傷摊求，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刘离。經(jīng)該技術(shù)處理的模具在其表面形成硬度高達(dá)HV3000左右的金屬碳化物層室叉，該碳化物層致密，與基體結(jié)合緊密硫惕，不影響工件的表面光潔度茧痕，具有極高的耐磨，抗咬合性能察贵，可從根本上解決焊管的拉毛問(wèn)題慢况，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旋喊，減少售后服務(wù)工作量阀秤。實(shí)踐表明，該技術(shù)具有極高的使用價(jià)值哲陷。以下是該工藝處理模具與氮化處理模具的有關(guān)比較鼠台。

　　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墙议、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(wú)須熱處理)→本工藝處理(基體硬化與表面處理一次完成)确缩。→磨內(nèi)孔→成品由工藝流程可看出久挖，采用本工藝可縮短模具的加工周期缎苞。

　　3、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歹对，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)售碳，大幅度提高模具使用壽命，減少售后服務(wù)工作量佩迟。

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