壓鑄模具是模具中的一個(gè)大類狈癞。隨著我國汽車摩托車工業(yè)的迅速發(fā)展夯到，壓鑄行業(yè)迎來了發(fā)展的新時(shí)期枣申。同時(shí)售葡，也對(duì)壓鑄模具的綜合力學(xué)性能、壽命等提出了更高的要求忠藤。要滿足不斷提高的使用性能需求僅僅依靠新型模具材料的應(yīng)用仍然很難滿足天通，必須將各種表面處理技術(shù)應(yīng)用到壓鑄模具的表面處理當(dāng)中才能達(dá)到對(duì)壓鑄模具高效率、高精度和高壽命的要熄驼。在各種模具中像寒，壓鑄模具的工作條件是較為苛刻的。壓力鑄造是使熔融金屬在高壓瓜贾、高速下充滿模具型腔而壓鑄成型会贝，在工作過程中反復(fù)與熾熱金屬接觸，因此要求壓鑄模具有較高的耐熱疲勞誊殊、導(dǎo)熱性耐磨性跺鬼、耐蝕性、沖擊韌性鱼练、紅硬性墩沸、良好的脫模性等。因此响攘，對(duì)壓鑄模具的表面處理技術(shù)要求較高近年來址嘴，各種壓鑄模具表面處理新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，但總的來說可以分為以下三個(gè)大類：（1）傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)技術(shù)千有；（2）表面改性技術(shù)蚀弹，包括表面熱擴(kuò)滲處理、表面相變強(qiáng)化胶向、電火花強(qiáng)化技術(shù)等减叫；（3）涂鍍技術(shù)萤遥，包括化學(xué)鍍等。 

　　1包竹、傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)技術(shù)

　　傳統(tǒng)的壓鑄模具熱處理工藝是淬火－回火燕酷，以后又發(fā)展了表面處理技術(shù)。由于可作為壓鑄模具的材料多種多樣周瞎，同樣的表面處理技術(shù)和工藝應(yīng)用在不同的材料上會(huì)產(chǎn)生不同的效果悟狱。史可夫最近提出針對(duì)模具基材和表面處理技術(shù)的基材預(yù)處理技術(shù)，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上堰氓，對(duì)不同的模具材料提出適合的加工工藝挤渐，從而改善模具性能，提高模具壽命双絮。熱處理技術(shù)改進(jìn)的另一個(gè)發(fā)展方向浴麻，是將傳統(tǒng)的熱處理工藝與先進(jìn)的表面處理工藝相結(jié)合，提高壓鑄模具的使用壽命囤攀。如將化學(xué)熱處理的方法碳氮共滲软免，與常規(guī)淬火、回火工藝相結(jié)合的NQN（即碳氮共滲－淬火－碳氮共滲）復(fù)合強(qiáng)化焚挠，不但得到較高的表面硬度,而且有效硬化層深度增加膏萧、滲層硬度梯度分布合理、回火穩(wěn)定性和耐蝕性提高挖毅，從而使得壓鑄模具在獲得良好心部性能的同時(shí)尤稍，表面質(zhì)量和性能大幅提高。

　　2倡搞、表面改性技術(shù)

　　21弓匪、表面熱擴(kuò)滲技術(shù)

　　這一類型中包括有滲碳、滲氮哥峡、滲硼以及碳氮共滲盲拣、硫碳氮共滲等。

　　211惋蛉、滲碳和碳氮共滲

　　滲碳工藝應(yīng)用于冷摘裕、熱作和塑料模具表面強(qiáng)化中，都能提高模具壽命鹅但。如3Cr2W8V鋼制的壓鑄模具拥耍，先滲碳、再經(jīng)1140～1150℃淬火唧尊，550℃回火兩次甸胃，表面硬度可達(dá)HRC56～61吩屹，使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1跪另。8～3.0倍拧抖。進(jìn)行滲碳處理時(shí)，主要的工藝方法有固體粉末滲碳免绿、氣體滲碳唧席、以及真空滲碳、離子滲碳和在滲碳?xì)夥罩屑尤氲匦纬傻奶嫉矟B等嘲驾。其中淌哟，真空滲碳和離子滲碳則是近20年來發(fā)展起來的技術(shù)，該技術(shù)具有滲速快辽故、滲層均勻徒仓、碳濃度梯度平緩以及工件變形小等特點(diǎn)，將會(huì)在模具表面尤其是精密模具表面處理中發(fā)揮越來越重要的作用誊垢。

　　212掉弛、滲氮及有關(guān)的低溫?zé)釘U(kuò)滲技術(shù)

　　這一類型中包括滲氮、離子滲氮喂走、碳氮共滲殃饿、氧氮共滲、硫氮共滲以及硫碳氮兵故、氧氮硫三元共滲等方法帮色。這些方法處理工藝簡便、適應(yīng)性強(qiáng)折甸、擴(kuò)滲溫度較低（一般為480～600℃）瑟哺、工件變形小，尤其適應(yīng)精密模具的表面強(qiáng)化闷邑，而且氮化層硬度高瞪卜、耐磨性好，有較好的抗粘模性能姆已。3Cr2W8V鋼壓鑄模具畴文，經(jīng)調(diào)質(zhì)、520～540℃氮化后急响，使用壽命較不氮化的模具提高2～3倍删猿。

　　美國用H13鋼制作的壓鑄模具，不少都要進(jìn)行氮化處理嘱悄，且以滲氮代替一次回火隅本，表面硬度高達(dá)HRC65～70,而模具心部硬度較低、韌性好兼呵，從而獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能兔辅。氮化工藝是壓鑄模具表面處理常用的工藝，但當(dāng)?shù)瘜映霈F(xiàn)薄而脆的白亮層時(shí)击喂，無法抵抗交變熱應(yīng)力的作用维苔，極易產(chǎn)生微裂紋碰辅，降低熱疲勞抗力。因此介时，在氮化過程中没宾，要嚴(yán)格控制工藝，避免脆性層的產(chǎn)生沸柔。最近循衰，國外提出采用二次和多次滲氮工藝。采用反復(fù)滲氮的辦法可以分解容易在服役過程中產(chǎn)生微裂紋的氮化物白亮層褐澎，增加滲氮層厚度会钝，并同時(shí)使模具表面存在很厚的殘余應(yīng)力層，使模具的壽命得以明顯提高工三。此外還有采用鹽浴碳氮共滲和鹽浴硫氮碳共滲等方法忘当。這些工藝在國外應(yīng)用較為廣泛，在國內(nèi)較少見帝璃。如TFI＋ABI工藝圈蛹，是在鹽浴氮碳共滲后再于堿性氧化性鹽浴中浸漬。工件表面發(fā)生氧化茎陪，呈黑色奇茫，其耐磨性、耐蝕性烫王、耐熱性均得到了改善上绅。經(jīng)此方法處理的鋁合金壓鑄模具壽命提高數(shù)百小時(shí)。再如法國開發(fā)的硫氮碳共滲后進(jìn)行氮化處理的oxynit工藝靠鸦，應(yīng)用于有色金屬壓鑄模具則更具特點(diǎn)岛宵。

　　213、滲硼

　　由于滲硼層的高硬度（FeB：HV1800～2300苔巍、Fe2B：HV1300～1500）滚吱、耐磨性和紅硬性，以及一定的耐蝕性和抗粘著性避归，滲硼技術(shù)在模具工業(yè)中獲得較好的應(yīng)用效果荣月。但因壓鑄模具工作條件十分苛刻，故滲硼工藝較少應(yīng)用于壓鑄模具表面處理中梳毙，但近年來哺窄，出現(xiàn)了改進(jìn)的滲硼方法，解決了上述問題账锹，而得以應(yīng)用于壓鑄模具的表面處理萌业，如多元、涂劑粉末滲等奸柬。涂劑粉末滲硼的方法是將硼化合物和其他滲劑混合后涂覆在壓鑄模具表面生年，待液體揮發(fā)后婴程，再按照一般粉末滲硼的方法裝箱密封，920℃加熱并保溫8h晶框，隨之空冷排抬。這種方法可以獲得致密懂从、均勻的滲層授段，模具表面滲層硬度、耐磨性和彎曲強(qiáng)度都得到提高番甩，模具使用壽命平均提高2倍以上悄函。

　　214、稀土表面強(qiáng)化

　　近年來磅芬，在模具表面強(qiáng)化中采用加入稀土元素的方法得到廣泛推崇山顶。這是因?yàn)橄⊥猎鼐哂刑岣邼B速、強(qiáng)化表面及凈化表面等多種功能〔13〕耐磨焊條着癞，它對(duì)改善模具表面組織結(jié)構(gòu)好员，表面物理、化學(xué)及力學(xué)性能均有極大地影響役霍，可提高滲速略尘、強(qiáng)化表面、生成稀土化合物磷尊。同時(shí)可消除分布在晶界上微量雜質(zhì)的有害作用怯漾，起著強(qiáng)化和穩(wěn)定模具型腔表面晶界的作用。另外豹女，稀土元素與鋼中的有害元素發(fā)生作用摹削，生成高熔點(diǎn)化合物，又可抑制這些有害元素在晶界上偏聚拷肌，從而降低深層的脆性等到旦。在壓鑄模具表面強(qiáng)化處理工藝中加入稀土元素成分，能夠明顯提高各種滲入法的滲層厚度巨缘、提高表面硬度厢绝，同時(shí)使得滲層組織細(xì)小彌散、硬度梯度下降带猴，從而使得模具的耐磨性昔汉、抗冷、熱疲勞性能等顯著提高拴清，從而大幅度提高模具壽命靶病。目前應(yīng)用于壓鑄模具型腔表面的處理方法有：稀土碳共滲、稀土碳氮共滲口予、稀土硼共滲娄周、稀土硼鋁共滲涕侈、稀土軟氮化、稀土硫氮碳共滲等煤辨。

　　22裳涛、激光表面處理

　　激光表面處理是使用激光束進(jìn)行加熱，使工件表面迅速熔化一定深度的薄層侥锨，同時(shí)采用真空蒸鍍念焙、電鍍、離子注入等方法把合金元素涂覆于工件表面扇殃，在激光照射下使其與基體金屬充分融合鲤境，冷凝后在模具表面獲得厚度為10～1000μm具有特殊性能的合金層，冷卻速度相當(dāng)于激冷淬火投戴。如在H13鋼表面采用激光快速熔融工藝進(jìn)行處理丛疲，熔區(qū)具有較高的硬度和良好的熱穩(wěn)定性，抗塑性變形能力高梢跳，對(duì)疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展有明顯的抑制作用砍毡。

　　最近，薩哈和達(dá)霍特若采用在H13基材上進(jìn)行激光熔覆VC層的方法仲峡，研究表明聂袱，獲得的模具表面實(shí)質(zhì)是連續(xù)、致密無孔的VC鋼復(fù)合覆層职颜，它不僅有很強(qiáng)的在600℃下的氧化抗力胞饭，而且有很強(qiáng)的抗熔融金屬還原的能力〔19〕。23電火花沉積金屬陶瓷工藝在表面改性技術(shù)的不斷發(fā)展中吨艇，出現(xiàn)了一種電火花沉積工藝躬它。該工藝在電場作用下，在母材表面產(chǎn)生瞬間高溫东涡、高壓區(qū)冯吓，同時(shí)滲入離子態(tài)的金屬陶瓷材料，形成表面的冶金結(jié)合疮跑，而母材表面也同時(shí)發(fā)生瞬間相變组贺，形成馬氏體和微細(xì)奧氏體組織〔20〕。這種工藝不同于焊接祖娘，也不同于噴鍍或者元素滲入失尖，應(yīng)該是介于兩者之間的一種工藝。它很好地利用了金屬陶瓷材料的高耐磨渐苏、耐高溫掀潮、耐腐蝕的特性，而且工藝簡單，成本較低廉仪吧。是壓鑄模具表面處理的一條新路泻漏。 

　　3、涂鍍技術(shù)

　　涂鍍技術(shù)作為模具強(qiáng)化技術(shù)的一種谷娇，主要應(yīng)用在塑料模哆念、玻璃模、橡膠模灼鞋、沖壓模等工作環(huán)境相對(duì)簡單的模具表面處理桨拉。壓鑄模具需要承受冷熱應(yīng)力交替的苛刻環(huán)境，所以一般不使用涂鍍技術(shù)來強(qiáng)化壓鑄模具表面暖娃。但近年來扔泵，有報(bào)道采用化學(xué)復(fù)合鍍的方法強(qiáng)化壓鑄模具表面巢驶，以提高模具表面抗粘著性力浅、脫模性。該方法在鋁基壓鑄模具上將聚四氟乙烯微粒浸潤后進(jìn)行（NiP）－聚四氟乙烯復(fù)合鍍个滓。

　　4叭痰、藝上和性能上均為可行，大大降低了模具表面的摩擦系數(shù)尼可。

　　結(jié)語

　　模具壓力加工是機(jī)械制造的重要組成部分斥滤，而模具的水平、質(zhì)量和壽命則與模具表面強(qiáng)化技術(shù)休戚相關(guān)勉盅。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步佑颇，近年來各種模具表面處理技術(shù)出現(xiàn)較大的進(jìn)展。表現(xiàn)在：①傳統(tǒng)的熱處理工藝的改進(jìn)及其與其他新工藝的結(jié)合草娜；②表面改性技術(shù)挑胸，包括滲碳、低溫?zé)釘U(kuò)滲（各種滲氮宰闰、碳氮共滲茬贵、離子氮化、三元共滲等）移袍、鹽浴熱擴(kuò)滲解藻、滲硼、稀土表面強(qiáng)化葡盗、激光表面處理和電火花沉積金屬陶瓷等螟左；③涂鍍技術(shù)等方面。但對(duì)于工作條件極為苛刻的壓鑄模具而言觅够，現(xiàn)有新的表面處理工藝還無法滿足不斷增長的要求胶背，可以預(yù)計(jì)更為先進(jìn)的技術(shù)，也有望應(yīng)用于壓鑄模具的表面處理。鑒于表面處理是提高壓鑄模具壽命的重要手段之一结晒，因此要提高我國壓鑄模具生產(chǎn)整體水平成猴，表面處理技術(shù)將起著舉足輕重的作用。 

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)碎准，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享陶份，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議焚怨。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布武敦、編輯整理上傳，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)铺描，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)使义。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片蟆导、文字如涉及作品版權(quán)問題燥及，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容蜕煌，以保證您的權(quán)益派阱！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。