TD表面覆層處理技術(shù)是熔鹽浸鍍法、電解法以及粉末法進(jìn)行表面硬化處理技術(shù)的總稱（在我國有人稱：熔鹽鍍金屬處理）。其原理是：將工件置于硼砂（或其他）熔鹽的混合物中火焰，通過高溫?zé)釘U散作用，在工件表面形成一層數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳化物覆層（見圖1）胧沫。目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣的是碳化釩（VC）覆層塘憨。由于這些碳化物具有很高的硬度（HV＝2800～3200）和更嚴(yán)密的組織，所以經(jīng)過TD處理的汽車模具性能大幅提高智础，具有極高的耐磨性士到、抗咬合性（拉傷）留绞、耐蝕性。據(jù)資料統(tǒng)計：日本大批量生產(chǎn)的模具辰诱，85％以上是經(jīng)過TD處理的荞宰。但在我國，TD處理技術(shù)雖說得到了一定程度的發(fā)展测佛，但大多數(shù)停留在實驗研究階段和小批量生產(chǎn)階段度潜，隨著日本TOCALO株式會社等公司在我國投資建廠，以及國內(nèi)汽車覆蓋件模具的迅猛發(fā)展影凿，TD處理技術(shù)開始在我國的一些高檔汽車模具制造過程中得到了一定的應(yīng)用致殉。

　　2TD處理的工藝TD處理技術(shù)的工藝流程為：外觀及尺寸檢查→打磨、拋光→脫脂及裝吊→零件預(yù)熱→TD覆層處不同表面處理工藝的性能對比處理工藝表面相結(jié)構(gòu)表面厚度（第勉！m）表面硬度（HV）摩檫系數(shù)滲氮Fe－N／Fe－NC 10～20 600～1200 0.34～0.36滲碳Fe－C 300 600～850 0.34～0.36 CVD TiN／TiC 5～15 2200～3500 0.27～0.30 PVD TiN／TiC 2～5 2200～3500 0.27～0.30 TD VC 5～15 3000～3200 0.28～0.32理→淬火→回火→清理（洗）→拋光→檢驗逃铝。

　　圖1TD表面覆層處理示意圖（1）外觀及尺寸檢查。外觀檢查主要檢查工件外觀是否有缺陷叽赊，是否補焊等恋沃。尺寸檢查主要測量加工前零件的相關(guān)尺寸，便于裝吊必指。

　∧矣健（2）打磨、拋光塔橡。

　　TD處理所獲碳化物同基體具有很強的結(jié)合力梅割，表現(xiàn)出很強的抗剝離性，當(dāng)零件表面具有缺陷時葛家，碳化物層就容易脫落户辞，性能變壞。另外癞谒，零件經(jīng)過打磨底燎、拋光后再進(jìn)行TD處理，表面粗糙度幾乎不發(fā)生變化弹砚，如果沒有特殊要求双仍，一般汽車模具是不需要再進(jìn)行拋光處理。

　∈陈酢（3）脫脂及裝吊维似。工件表面存在油脂冀远，會影響工件表面的活性嘿惜，降低釩原子（或其他原子）與碳原子結(jié)合的幾率，對碳化物覆層的生長很不利峰毙，同時還會將雜質(zhì)帶入鹽浴中坯公，影響鹽浴成分韵披。裝吊是根據(jù)工件尺寸大小、形狀酷匹、加工面等放入到不同的工件架上固定镇锣。

　　（4）零件預(yù)熱硼琢。高溫預(yù)熱工件（約800℃～850℃）實際上是對工件進(jìn)行正火處理一宁，目的是改變基體的組織結(jié)構(gòu)，提高韌性瞄邪，減少工件的變形距痪。根據(jù)工件材質(zhì)、尺寸大小調(diào)節(jié)不同溫度和時間简软。

　÷巍（5）TD覆層處理。根據(jù)擴散理論痹升，被覆碳化物的厚度取決于基體中碳原子的擴散情況建炫，其關(guān)系為：D 2＝A×t×e（－Q／RT）（1）式中D――― TD覆層的厚度t―――浸漬時間T―――工藝溫度Q――― C原子在碳化物中的擴散活能（約為167.47～209.34KJ／mol）R―――氣體常數(shù)（8.29Kj／mol）A―――鋼的含碳量等因素決定的常數(shù)（一般在10－3～10－2）從以上看出，影響TD覆層厚度的主要因素是鹽浴溫度疼蛾、處理時間和基材的化學(xué)成分（主要是含碳量）肛跌。一般認(rèn)為：TD處理的溫度范圍在850℃～1100℃，最佳溫度與基材的最佳淬火溫度相一致察郁，但決不可高于基材的正常淬火溫度惋砂，因為絕大部分模具在TD處理后必須進(jìn)行淬火、回火處理绳锅，以獲取必要的基體硬度西饵，如果溫度過高，必然導(dǎo)致基材組織的急劇粗化鳞芙，甚至燒過眷柔，這些粗化的組織直接進(jìn)行淬火，將加劇工件的變形防弧、開裂允纬，同時會降低基體的力學(xué)性能，影響被覆層與基體之間的結(jié)合力历恨。如果溫度過低氯也，不僅延長了TD處理時間，也降低了鹽浴的流動性啃栋，減慢擴散速度饮估，影響覆層的生長，同時基體未能完全奧氏體化殴据，不能直接淬火墙目。

　　TD處理鹽浴種類有很多精者，如硼砂鹽浴、氯鹽鹽浴胰绢、中性鹽浴杰笛、混合鹽浴等，其中硼砂鹽浴高溫性能穩(wěn)定切省，具有很強的彌散性和除金屬表面氧化物的能力最岗，能使工件表面充分活化，使活性的碳化物形成元素在工件表面吸附朝捆、擴散仑性，易與工件內(nèi)部的碳原子結(jié)合，在工件表面形成超硬的碳化物覆層右蹦。且無有害物質(zhì)生成诊杆，環(huán)保性能好。因此廣泛采用何陆。

　　TD處理設(shè)備主要是直接加熱的電阻爐晨汹，并配有控制精度好，溫度誤差写ぁ（±5℃）的溫度自動控制器淘这。

　　（6）淬火巩剖。淬火的目的是提高基體的力學(xué)性能铝穷，獲取必要的硬度，實驗證明佳魔，油淬的效果比較好讳蜂。

　　（7）回火惧仪×矫停回火的目的是消除TD處理工件的應(yīng)力，提高工件的力學(xué)性能蠕艳，保證工件的使用壽命椭肝。

　　（8）清理（洗）磺则。

　　TD處理的工件表面有殘留的鹽存在玩困，要對殘鹽進(jìn)行表面清洗。因硼砂鹽在沸水中的溶解性很好牧俩，一般將工件放入到沸水中煮1～2h.

　÷霰恰（9）拋光。因TD處理后的工件表面有殘留的氧化物和粘附物虚育，必須要進(jìn)行拋光處理疲狼。另外對有特殊尺寸精度要求的模具，還要進(jìn)行極細(xì)微的拋光打磨工作衣式，保證工件的精度寸士。

　　（10）檢驗碴卧。主要是檢查外觀質(zhì)量（查缺陷弱卡、覆層）和必須要保證的尺寸精度，保證TD處理的質(zhì)量住册。

　　3TD處理的優(yōu)點（1）TD處理后的汽車模具表面具有高硬度婶博、低摩擦系數(shù)。

　　表1是從實驗資料中摘錄的幾種不同表面處理工藝的性能對比荧飞，從表1中可以看出：TD同CVD（化學(xué)氣相沉積法）凡人、PVD（物理氣相沉積法）的硬度、摩擦基體TD覆層系數(shù)基本接近叹阔，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的滲碳挠轴、滲氮工藝，但PVD因膜層與基體的結(jié)合力較差耳幢，難以發(fā)揮其優(yōu)勢岸晦，CVD排出物污染環(huán)境，有害健康外痪僵，工藝比較難控制螃浑。

　　（2）TD處理的覆層是冶金結(jié)合暮诫，有優(yōu)異的抗咬合诵城、抗拉傷性能。

　　從國內(nèi)的一些研究機構(gòu)對T10鋼的SEM照片参唆、及利用X射線的XRD資料證實：覆層均由VC或V 4 C 3組成瑟毡，是冶金結(jié)合而不是一般的物理結(jié)合。目前矿退，國外大量使用TD處理來解決了汽車模具中的拉傷問題伸果。

　　（3）TD處理后汽車模具的壽命提高幾倍跪篷，甚至幾十倍刊搁。

　　從國內(nèi)耐磨損實驗對Cr12MoV模具鋼磨損失重數(shù)據(jù)對比分析資料的數(shù)據(jù)來看，經(jīng)TD處理的試件是沒經(jīng)TD處理的試件的45倍桃姐。目前钻局，大量的資料也證實，TD處理最顯著的特點之一是大大提高模具的使用壽命（少則數(shù)倍口柳，多則百倍）苹粟。

　∮谢（4）TD處理后汽車模具的抗腐蝕性、抗氧化性也大幅度提高嵌削。

　　從實驗數(shù)據(jù)來看毛好，經(jīng)TD處理的工件在400℃以內(nèi)的溫度范圍內(nèi)具有很強的抗氧化性。

　　4TD處理對汽車模具的要求（1）對汽車模具材料的要求苛秕。

　　TD處理的原理是零件材料中的固溶的碳原子作長程擴散形成碳化物層肌访，因此對零件材料的含碳量有基本要求，當(dāng)零件材料的含碳量低于0.3％時艇劫，不適合作TD處理吼驶，從國內(nèi)外成熟的技術(shù)來看，SKD11店煞、DC－53蟹演、Cr－12、Cr12MoV顷蟀、T10等高碳鋼及高碳合金工具鋼適合作TD處理轨帜。另外，材料組織結(jié)構(gòu)不均的零件庵坛，作TD處理時會變形梯匈、開裂，一般重新修模補焊的零件在焊縫處會出現(xiàn)開裂恼睹。

　　由于TD處理后的零件要作淬火士涤、回火處理，作TD處理的零件含碳量會有所下降狞衷，影響零件材料的淬透性剩耸，因此，作TD處理的零件材料淬透性要求良好久耍。

　∈亢辍（2）對汽車模具表面的要求。

　　TD處理形成的碳化物層與基體的結(jié)合力雖然比其他的表面強化處理方法強椭皿，但當(dāng)基體表面有開口缺陷時掐悄，也極易發(fā)生剝落；另外表面過于粗糙刻渔，除了隱藏缺陷外帅刀，TD處理后因硬度過高而大大增加打磨的時間。

　　TD處理對零件表面的粗糙度影響很小远剩，一般實心零件只有幾微米的變化（空心零件的變化比實心零件稍大）扣溺，對要求不是很高的汽車模具，TD處理后可以不用拋光打磨。

　　對已作過其他表面處理的零件（如：滲碳锥余、鍍硬鉻腹纳、化學(xué)鍍、各種氣相沉積鍍層Ti－C等）驱犹，都需先去除表面處理層后才能在進(jìn)行TD處理嘲恍。

　　（3）對汽車模具尺寸的要求着绷。

　　受TD處理設(shè)備和成本的限制蛔钙，目前TD處理零件的尺寸不能太大锌云，國內(nèi)大部分TD處理廠只能加工500mm×650┨以內(nèi)的零件荠医。

　　5限制TD處理技術(shù)在汽車模具上應(yīng)用的原因分析TD處理目前在我國汽車模具中應(yīng)用不廣的原因：除了國內(nèi)汽車模具廠家對TD處理技術(shù)了解不多，國內(nèi)TD處理廠家較少外桑涎，還有以下幾方面的原因彰莲。

　　（1）目前烈瘸，國內(nèi)汽車廠家的單品產(chǎn)量不大泳疗，模具壽命要求基本能滿足生產(chǎn)，如果模具不能滿足大批量生產(chǎn)的要求范般，需花費很多時間修模時驹莽，大幅度提高模具壽命的TD處理技術(shù)就會被汽車廠家所重視。

　≈诱埂（2）目前TD處理的成本相對還比較高烙巩，從現(xiàn)在市場上的價格來看，每公斤超過100元的價格使模具商增加不少生產(chǎn)成本肢钙，模具廠家為了降低成本會采用其他的方法距堂。

　　（3）目前國內(nèi)生產(chǎn)的車型大部分是中低檔車遍削，汽車廠家對沖壓零件的拉傷吹夏、毛刺等不影響外觀和裝配的缺陷放寬檢驗標(biāo)準(zhǔn)也是影響TD處理推廣的原因之一。

　　6結(jié)束語隨著我國汽車市場的不斷擴大子擅，尤其是某個單一品種數(shù)量的增加弟孟，TD處理在大幅度提高模具壽命、解決拉傷問題的優(yōu)勢就會凸顯出來样悟。另外披蕉，隨著汽車廠家對質(zhì)量要求的提高，一些廠家需要節(jié)省大量的維修時間乌奇，減少維修成本和停機帶來的損失時没讲，TD處理技術(shù)將會在汽車模具上逐步推廣。目前長豐三菱及國內(nèi)的少數(shù)合資企業(yè)開始將這項技術(shù)應(yīng)用于汽車模具制造與維修中，從目前長豐汽車部分拉伸模的使用情況來看爬凑，效果很好徙缴。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享嘁信，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)于样，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布潘靖、編輯整理上傳穿剖，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)泛汁。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻刽巍、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題寿经，請第一時間告知鹦堕，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，以保證您的權(quán)益剖坟！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn辆雇。