模具材料是模具工業(yè)的基礎(chǔ)炼缰，但即使是新型模具材料仍難以滿足模具的較高綜合性能的要求挑胸，采用表面工程技術(shù)可在一定程度上彌補模具材料的不足杖们±克迹可用于模具制造的表面工程技術(shù)十分廣泛袜腥，既包括傳統(tǒng)的表面淬火技術(shù)、熱擴滲技術(shù)钉汗、堆焊技術(shù)和電鍍硬鉻技術(shù)羹令，又包括近20年來迅速發(fā)展起來的激光表面強化技術(shù)、物理氣相沉積技術(shù)损痰、化學(xué)氣相沉積技術(shù)福侈、離子注入技術(shù)、熱噴涂技術(shù)卢未、熱噴焊技術(shù)肪凛、復(fù)合電鍍技術(shù)、復(fù)合電刷鍍技術(shù)和化學(xué)鍍技術(shù)等躏宗。而稀土表面工程技術(shù)和納米表面工程技術(shù)的進展必將進一步推動模具制造的表面工程技術(shù)的發(fā)展邦霸。在此僅介紹稀土表面工程技術(shù)和納米表面工程技術(shù)。

　　1、稀土表面工程技術(shù)

　　表面工程技術(shù)中加入稀土元素通常采用化學(xué)熱處理幕封、噴涂噴焊害寸、氣相沉積、激光涂覆窒兼、電沉積等方法寝谚。

　　(1)稀土元素對化學(xué)熱處理的影響主要表現(xiàn)為有顯著的催滲作用，大大優(yōu)化工藝過程军裂；加入少量稀土化合物蹋烂，滲層深度可以明顯增加，改善滲層組織和性能威沙。從而提高模具型腔表面的耐磨性苹动、抗高溫氧化性的抗沖擊磨損性。

　　(2)利用熱噴涂和噴焊技術(shù)攘活，將稀土元素加入涂層蠢涝，可取得良好的組織與性能，使模型腔表面具有更高的硬度和耐磨性阅懦。

　　(3)物理氣相沉積膜層性能的優(yōu)劣和膜與基體結(jié)合強度大小密切相關(guān)和二，稀土元素的加入有利于改善膜與基體的結(jié)合強度，膜層表面致密度明顯增大耳胎。同時惯吕，加入稀土元素可以使膜層耐磨性能也得到明顯改善，例如應(yīng)用于模具表現(xiàn)的超硬TiN膜(加入稀土元素)怕午，使模具型腔表面呈現(xiàn)出高硬度废登、低摩擦系數(shù)和良好的化學(xué)穩(wěn)定性，提高了模具的使用壽命郁惜。

　　(4)含稀土化合物的涂覆層堡距，可大幅度提高模具金屬材料表面對激光輻照能量的吸收率，對降低能耗和生產(chǎn)成本兆蕉，以及推廣激光表面工程技術(shù)都有重要意義羽戒。稀土涂覆層經(jīng)激光處理后，組織和性能發(fā)生明顯改善恨樟，涂覆層的硬度和耐磨性顯著提高综俄，耐磨性是45鋼調(diào)質(zhì)的5～6倍竿赂。對加入CeO2的熱噴涂層進行激光重溶仲寇，研究發(fā)現(xiàn)合金化層的顯微組織明顯改變，晶粒得到細化宅谁。激光重熔加入稀土后的噴焊合金购具，稀土化合物質(zhì)點在其中彌散強化，降低晶界能量，提高晶界的抗腐蝕性能惯醇，模具型腔表面的耐磨性也大大增強曙惋，有的文獻報道稀土元素提高了耐磨性達1～4倍。另外款野，有研究發(fā)現(xiàn)妙声，加入混合稀土化合物的效果優(yōu)于單一稀土化合物。

　　(5)把稀土元素加入鍍層可采用電刷鍍侮增、電鍍等電沉積方法年铝。稀土甘氮酸配合物的加入使鍍層防氧鈍化壽命明顯提高；稀土元素有催化還原SO2的作用月腋，可以抑制Ni-Cu-P/MoS2電刷鍍鍍層中MoS2的氧化蟀架，明顯改善了鍍層的減摩性能，提高了抗腐蝕的能力榆骚，使模具型腔表面的耐磨壽命延長近5倍片拍。

　　2、納米表面工程技術(shù)

　　納米表面工程是以納米材料和其它低維非平衡材料為基礎(chǔ)妓肢，通過特定的加工技術(shù)捌省、加工手段，對固體表面進行強化碉钠、改性所禀、超精細加工，或賦予表面新功能的系統(tǒng)工程放钦。納米表面工程技術(shù)是極具應(yīng)用前景和市場潛力的色徘。

　　(1)制作納米復(fù)合鍍層。在傳統(tǒng)的電鍍液中加入零維或一維納米質(zhì)點粉體材料可形成納米復(fù)合鍍層操禀。用于模具的Cr-DNP納米復(fù)合鍍層褂策，可使模具壽命延長、精度持久不變颓屑，長時間使用鍍層光滑無裂紋般六。納米材料還可用于耐高溫的耐磨復(fù)合鍍層。如將n-ZrO2納米粉體材料加入Ni-W-B非晶態(tài)復(fù)合鍍層饵卸，可提高鍍層在550-850℃的高溫抗氧化性能使鍍層的耐蝕性提高2～3倍铲苹，耐磨性和硬度也都明顯提高。采用Co-DNP納米復(fù)合鍍層驻奇，在500℃以上镐刽，與Ni基、Cr基Co基復(fù)合鍍層相比峰抽，工件表面的高溫耐磨性能大為提高汪阱。在傳統(tǒng)的電刷鍍?nèi)芤褐写钜眨尤爰{米粉體材料，也可制備出性能優(yōu)異的納米復(fù)合鍍層瘟甩。

　　(2)制作納米結(jié)構(gòu)涂層啤兆。熱噴涂技術(shù)是制作納米結(jié)構(gòu)涂層的一種極有競爭力的方法。與其它技術(shù)相比询崇，它有許多優(yōu)越性：工藝簡單桶棍、涂層和基體選擇范圍廣，涂層厚度變化范圍大性宏、沉積速率快赏壹，以及容易形成復(fù)合涂層等等。與傳統(tǒng)熱噴涂涂層相比衔沼，納米結(jié)構(gòu)涂層在強度蝌借、韌性、抗蝕指蚁、耐磨菩佑、熱障、抗熱疲勞等方面都有顯著改善凝化，且一種涂層可同時具有上述多種性能稍坯。

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