2008/3/7
模具表面技朮
塑模三部拋光教材
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介
砂紙
2008/3/7
1
?模具拋光材料簡介
砂紙
2008/3/7
1
?模具拋光材料簡介
砂紙
2008/3/7
1
?模具拋光材料簡介
砂紙
2008/3/7
砂紙
竹片
2008/3/7
豬毛刷
2008/3/7
羊毛刷
2008/3/7
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介
棉球
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介銅環和塑料環
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介打磨機
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介
氣動打磨機
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介
銼刀
銼刀
2008/3/7
油性鑽石膏
2008/3/7
水性鑽石膏2008/3/7
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介
鑽石油
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介
油石
2008/3/7
1?模具拋光材料簡介
縴維油石
模具表面超硬化处理技术 、扩散法金属碳化物覆层技术介绍 1、技术简介 扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中，经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。该碳化物层具有极高的硬度，HV可 达1600~3000（由碳化物种类决定），此外，该碳化物履层与基体冶金结合，不影响工件表面光洁度，具有极高的耐磨、抗咬合（粘结）、耐蚀等性能，可大幅度提高工模具及机械零件的使用寿命。 2、与相关技术的比较 通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法，是大幅度提高其耐磨、抗咬合（抗粘结）、耐蚀等性能，从而大幅度提高其使用寿命的有效而经济的方法。目前，工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积（PVD，化学气相沉积（CVD，物理化学气相沉积（PCVD，扩散法金属碳化物履层技术，其中，PVD法具有沉积温度低，工件变形小的优点，但由于膜层与基体的结合力较差，工艺绕镀性不好，往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。CVD法具有膜基结合力好，工艺 绕镀性好等突出优点，但对于大量的钢铁材料而言，其后续基体硬化处理比较麻烦，稍有不慎，膜层就易破坏。因此其应用主要集中在硬质合金等材料上。PCVD 法沉积温度低，膜基结合力及工艺绕镀性均较PVD法有较大改进，但与扩散法相比，膜基结合力仍有较大差距，此外由于PCVD法仍为等离子体成膜，虽然绕镀性较PVD法有所改善，但无法消除。 由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层，与基体形成冶金结合，具有PVD PCVDE法比拟的膜基结合力，因此该技术真正能够发挥超硬膜层的性能优势，此外，该技术不存在绕镀性问题，后续基体硬化处理方便，并可多次重复处理，使该技术的适用性更为广泛。 3、技术优势扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。据调查，许多进口设备上的配套模具大量地使用了该技术，这些模具在进行国产 化时，由于缺乏相应的成熟技术，往往使模具寿命低，有些甚至无法国产化。 该技术国内七十年代就有人研究过，但由于各方面条件的限制，工艺及设备往往难以经过批量和长期生产的考验，使该技术中的一些实际存在的问题不易暴露或难以解决，往往半途而废。我们在十多年的研究与应用的过程中，对该技术存在的工艺、设备上的实际问题进行了深入的研究，并进行了有效的改进，经改进后的工艺及成套设备已能够满足长期稳定生产的要求，所处理的模具寿命水平达到进口同类模具寿命水平，取得了丰富的各类模具实际应用的生产经验，为大规模推广应用该技术奠定了坚实的技术基础。
模具表面喷丸强化 随着现代工业技术的发展，对于模具使用性能提出了更高的要求。努力缩短模具的生产周期提高模具的质量，延长模具寿命，直接或间接带来的社会效益和经济效益是难以估量的。材料和热处理是影响模具质量、性能和使用寿命最重要的内在因素。60%模具的早期失效，是由材料和热处理的因素造成的。为了提高模的强度及模具的耐磨性，充分挖掘模具材料的性能潜力，延长模具服役寿命，采取了许多有效的措施，从省能源、省资源、充分发挥材料的性能潜力，获得特殊性能和最大技术经济效益出发，发展和应用表面强化工艺技术是提高模具使用性能和寿命的极重要的发展方向，喷丸强化就是其中的一项经济、简便而有效的模具表面处理工艺方法，值得大力推广。 喷丸强化是借助于硬丸粒，高速、连续锤击金属表面，使其产生强烈的冷作硬化。通过喷丸可以明显改变金属表面的应力状态、显微硬度、表层的微观形貌和相成分，从而提高模具的疲劳强度、抗冲击磨损及抗应力腐蚀性能。喷丸还可改变模具的表面粗糙度，并有效地去除电火花加工而产生的表面变质层。 喷丸强化方法简单易行，节约能源，适用于落料模、冷作模、冷镦模和热锻模等以疲劳失效形式为主的模具，如锻模服役时，要经受弯曲和热膨胀，常发生因局部屈服而导致显微裂纹，喷丸处理产生压应力能推迟显微裂纹的形成，从而延迟模具龟裂发生，模具经喷丸强化后使用寿命情况如表1所示。
喷丸强化原理 喷丸过程就是大量弹丸喷射到零件表面上的过程，而弹丸喷射到零件表面上有如无数小锤对表面锤击，因此，金属零件表面产生极为强烈的塑性形变，使零件表面产生一定厚度的冷作硬化层，称为表面强化层，此强化层会显著地提高零件在高温和高湿工作下的疲劳强度。 零件表面形成的强化层之所以会改善其疲劳性能，其原因是在此层内有着完全不同于基体（即零件心部）的应力状态及组织结构，一般地说零件疲劳强度的提高与表面强化层内以下三个因素有关： （1）表面层的宏观残余应力； （2）表面层的微观应力； （3）表面层的微细嵌镶组织。适当的、分布合理的残余压应力可能成为提高疲劳强度、提高抗应力腐蚀能力，从而延长零件和构件使用寿命的因素；而不适当的残余应力则会降低疲劳强度，产生应力腐蚀，失却尺寸精度，甚至导致变形、开裂等早期失效事故，所以机械零部件和大型机械构件中的残余应力对其疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定性和使用寿命有着十分重要的影响。喷丸可改变了应力分布状态，使零件表面形成一条很宽的压应力分布带，从而可极大地提高疲劳强度和零件的实际承载能力。 喷丸强化是行之有效、应用广泛的强化模具表面的手段，模具喷丸的强化机理是弹丸流的撞击形成模具材料塑性变形而导致冷作硬化；第二个因素是弹丸流的撞击改变了表面残余应力状态和分布，使模具材料表层和次表层造成很大的残余压应力，而喷丸产生的残余压应力又是强化机理中的重要因素。喷丸处理后模具的表面硬度增加，距表面愈近，效果愈明显，喷丸造成的模具表面硬度增加是由于表层组织形变强化及残余压应力值增大的综合结果。此外，喷丸还能促使模具表层的组织发生转变，即残余奥氏体诱发转变为马氏体，并且能够细化马氏体的亚结构，进一步提高了模具表面硬度和耐磨性，从而延长模具的使用寿命。
一、印刷 若需在塑胶产品的表面上印字或图案时，有以下几种方法。 1、网板丝印 此种方法为最常见，也是用得最多的一种方法；其一般适合于平面或弧度不大的印刷。 2、曲面印刷 曲面印刷的原理 曲面印刷是先将油墨放入雕刻有文字或图案凹版内，随后将文字或图案复印到曲面上，再利用曲面将文字或图案转印至成型品表面，最后通过热处理或紫外线光照射等方法使油墨固化。 曲面印刷工艺： A.成型品的脱脂 B.成型品的表面处理（必要时） C.印刷 D.油墨的固化处理 E.涂布过多等后处理（必要时） 印刷流程 A.将油墨放入凹版内 B.刮去过量的油墨 C.挤压曲面取得油墨 D.将曲面的油墨转印到成型品的表面 E.清洗曲面、版面（必要时）
移xx 先由版而将花纹或图案印在胶板或胶辊上，再也胶板或胶辊将花纹或图案转印到 啤件表面上。 优点： 能在一次操作中施用几种色彩。 缺点： 生产率较低和不能取得不透明性较强的印痕，如何先择合适的胶板或胶辊 及油量等。 3、烫金 利用彩箔和刻有花纹或字体的热模，在控制温度和压力下，对啤件表面制 造彩包浮凸花纹或字体的方法，其操作只须用装在固定压机上的热模隔着 彩箔对制品需要的区域施加压力即可。 二、喷漆 塑胶产品表面处理（颜色）最常用的手法，可分为： A、普通着色，即此种油漆大都用手工喷，不具备较强的耐摩擦，易掉漆。 B、PU级光油此种方法是在喷完底漆烘干后，表面上再喷一层PU光油以达到耐摩擦及光泽度的方法。一般的家电产品或日常用品很多表面就是经过PU处理的。 C、UV级光油此种方法在喷完底漆后表面再喷一层UV光油，光泽度、手感、耐摩擦都可达到很理想的效果。一般手机模具产品，通讯模具类产品较多用此种处理方法。
机电设备维修课程 技术论文论文题目：工件表面强化技术 系别机电工程系 专业年级 学生姓名学号 日期 2015年 6月
目录 摘要.................................................................................................... 一、低温化学热处理 1.离子渗氮 2.氮碳共渗 3.碳氮硼三元共渗 二、气相沉积 1.物理气相沉积 2.化学气相沉积 3.物理化学气相沉积 三、激光热处理 1.激光淬火 2.激光熔凝硬化 3.激光合金化 四、稀土元素表面强化 1.稀土碳共渗 2.稀土碳氮共渗 3.稀土硼共渗 4.稀土硼铝共渗
摘要：模具热处理不当是造成模具失效的重要原因之一，本文研究了目前模具表面强化处理的一些新工艺，分析了低温化学热处理、气相沉积、激光热处理以及稀土元素表面强化等新工艺的模具表面强化特点，为使用表面强化技术提高模具使用寿命提供参考。 关键词：模具；表面强化处理；工艺；寿命 模具是各工业部门的重要工艺装备，它的使用性能，特别是使用寿命反映了一个国家的工业水平，并直接影响到产品的更新换代和在国际市场上的竞争能力。因此，各国都非常重视模具工业的发展和模具寿命的提高工作。目前，我国模具的寿命还不高，模具消耗量很大，因此，提高我国的模具寿命是一个十分迫切的任务。模具热处理对使用寿命影响很大。我们经常接触到的模具损坏多半是热处理不当而引起。据统计，模具由于热处理不当，而造成模具失效的占总失效率的50%以上，所以国外模具的热处理，愈来愈多地使用真空炉、半真空炉和无氧化保护气氛炉。模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。基体强韧化在于提高基体的强度和韧性，减少断裂和变形，故它的常规热处理必须严格按工艺进行。表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。表面强化处理方法很多，主要有渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氮碳共渗、渗金属等。采用不同的表面强化处理工艺，可使模具使用寿命提高几倍甚至于几十倍，近几年又出现了一些新的表面强化工艺，本文着重四个方面叙述如下， 一、低温化学热处理 1.离子渗氮 为了提高模具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能，可采用离子渗氮。离子渗氮的突出优点是显著地缩短了渗氮时间，可通过不同气体组份调节控制渗层组织，降低了渗氮层的表面脆性，变形小，渗层硬度分布曲线较平稳，不易产生剥落和热疲劳。可渗的基体材料比气体渗氮广，无毒，不会爆炸，生产安全，但对形状复杂模具，难以获得均匀的加热和均匀的渗层，且渗层较浅，过渡层较陡，温度测定及温度均匀性仍有待于解决。 离子渗氮温度以450～520℃为宜，经处理6～9h后，渗氮层深约0.2～0.3mm。温度过低，渗层太薄；温度过高，则表层易出现疏松层，降低抗粘模能力。离子渗氮其渗层厚度以0.2～0.3mm为宜。磨损后的离子渗氮模具，经修复和再次离子渗氮后，可重新投入使用，从而
模具材料及表面处理试题与标准答案 一、填空题（每空1分，共20分） 1. 根据工艺特点，冷作模具分为、、 和四类。 2. 热作模具可分为、、、 和五类。 3. 模具钢可细分为模具钢、模具钢、模具钢。 4. 冷作模具材料必须具备适宜的工艺性能。主要包 括、、、和等。 5. 低淬透性冷作模具钢中，使用最多的是和两种。 σ或屈6.评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标主要是下的屈服点s σ；评价热作模具材料塑性变形抗力的指标则应为屈服服强度2.0 点或屈服强度。 二、选择题（每题2分，共20分） 1. 用于冷作模具的碳素工具钢主要有T7A 、T8A 、T10A 和T12A等，其中（） 应用最为普遍。 A、T7A B、T8A C、T10A D、T12A 2. 拉深模常见的失效形式是（）。 A、断裂 B、粘附 C、磨损 D、过量变形 3. 3Cr2W8V钢是制造（）的典型钢种。 A、冲裁模 B、冷挤压模 C、压铸模 D、塑料模 4. 适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模的材料是（）。 A、T10A B、CrWMn C、9SiCr D、SM3Cr2Ni1Mo 5. 以下各项表面强化技术中属于机械强化的是（）。 A、高频加热淬火 B、渗碳 C、镀金属 D、喷丸 6. 一般情况下哪一类模具的工作温度最高（）。 A、热挤压模 B、热锻模 C、压铸模 D、塑料模 7．当塑料中加工云母粉、石英粉、玻璃纤维等各种无机物作填充剂时，要特别 注意模具型腔的（）问题。 A、断裂 B、粘附 C、磨损 D、腐蚀 8．对聚氯乙烯或氟塑料及阻燃ABS塑料制品的模具，应特别注意模具型腔的
（）问题。 A、断裂 B、粘附 C、磨损 D、腐蚀 9．热作模具钢的成分与合金调质钢相似，一般碳的质量分数（）。 A、小于0.5% B、小于0.8% C、0.5%~0.8% D、大于0.8% 10．属于高耐磨微变形冷作模具钢的是（）。 A、T8A B、9Mn2V C、Cr12 D、9SiCr 三、判断题（每题2分共20分） 1．（）钢的基本组织中，铁素体耐磨性最差，下贝氏体耐磨性较好，马氏体耐磨性最好。 2．( )对于形状复杂，机械加工量很大的模块，在粗加工以后应进行中间去应力退火，以消除机械加工应力。 3．( )GCr15轴承钢属于低变形冷作模具钢。 4．( )所谓预硬钢就是供应时已预先进行了热处理，并使之达到模具使用态硬度。 5．( )含碳量是影响冷作模具钢性能的决定性因素。 6. ( )热硬性是指模具在受热火高温条件下保持高硬度的能力。 7. ( )钢的硬度和热硬性主要取决于钢的化学成分、热处理工艺以及钢的表面 处理工艺。 8. ( )模具的主要失效形式是断裂、过量变形、表面损伤和冷热疲劳。 9. ( )合金钢中铬元素会显著增加钢的淬透性，有效提高钢的回火稳定性。 10. ( )模具主要依靠其表面进行工作。因此，模具的失效80%以上为表面损伤， 如磨损、疲劳、腐蚀等。 四、术语解释（每题5分，共10分） 1、电镀 2、喷丸表面强化
随着现代工业的快速发展、人们视觉美观要求的不断提高、模具行业本身的客观要求，模具蚀纹的发展越来越迅速，新工艺不断涌现，新材料不断应用，造就了现在模具蚀纹行业的新辉煌。 模具蚀纹，模具咬花，模具晒纹，模具烂纹，模具烂花，模具蚀刻之类都是模具里的同一工艺，只是名称叫法不同。里面又有幼纹，细纹，粗纹，皮纹等纹路粗细的种类。英文一般如下写法mould texture，mold texture，mould texturing，mold texturing。 模具蚀纹的应用： 起装饰产品的作用，使产品更加美观，高雅： 克服了印字，喷漆易磨掉的缺点； 满足了视觉要求：由于光洁如镜的产品表面极易划伤，易沾上灰尘和指纹，而且在形成过程中产生的疵点、丝痕和波纹会在产品的光洁表面上暴露无疑，而一些皮革纹、橘皮纹、木纹、雨花纹、亚光面等装饰花纹，可以隐蔽产品表面在成形过程中产生的缺点，使产品外观美观，迎合视觉的需要。 制作花纹，可以使产品表面与型腔表面之面能容纳少许的空气，不致形成真空吸附，使得脱模变得容易。 防滑、防转、有良好的手感。 制成麻面或亚光面，防止光线反射、消除眼部疲劳等等。 模具蚀纹的方式： 花式纹路技术是经过化学药水作用，在不同金属制品的表面造成各类图案，例如：沙纹、条纹、图象、木纹、皮纹及绸缎图案等。不同的技术流程制作出不同的纹路风格。其中也包括喷纹程序，例如：办公室文件器材、录音机、录映机、照相机、汽车的防撞架、镜面、花盆、餐具等表面都是用喷纹制作而成。 模具蚀纹的流程： 洗膜－粘膜－化学检验－表面处理－印花处理－化学蚀刻－表面处理－QC－防锈处理－包装 模具纹分类： 有对称形图纹如正方形对应，圆形对应，非对称形图纹，花纹，木纹，类似家装材料瓷砖的图纹，这个纹理当然不是平的，是有纹理的，有立体感的，有凹凸不来的。还有包括蚀字等。 一般可以总体概括：各种塑料工模皮纹、木纹、布纹、立体纹、（电视，电脑，电话，手机，汽车，摩托，空调，冰箱等）大小电器外壳各类花纹滚筒；鞋底纹、不锈钢、压铸模蚀刻、凹凸文字商标、图案、喷沙。
模具材料及热处理复习思考题 1、名词解释题： 1）基体钢：通过降低高速钢中碳含量与合金元素优化，减少钢中过剩碳化物，从而改善高速钢塑性和韧性而研制出的一种超高强度钢 2）预硬型塑料模具钢：指供货时已预先进行了热处理，并达到模具使用状态硬度，在此硬度条件下将模具成型加工，不再进行热处理而直接使用，从而保证了模具制造精度。 3）时效硬化型塑料模具钢：指一类低碳、主要含Ni、Cu等合金元素的抗腐蚀塑料模具用钢。这类钢经固溶处理+失效处理后，具有高的强度、硬度，高的抗腐蚀性和高的加工精度 4）热稳定性：模具材料在高温的条件下工作时，保持其硬度，组织稳定性及抗软化能力。 5）淬透性：是指模具钢材淬火是获得马氏体的能力。 6）热疲劳:热做模具的工作条件是反复受热，受冷，在反复热应力的作用下，模具表面会形成网状裂纹，这种现象称为热疲劳。 7）降碳高速钢：为了提高韧性而研制出的一种降碳降矾的低碳高速钢类型的冷作模具钢 2.a失效的定义？ 产品丧失规定的功能（包括规定功能的完全丧失，规定功能的降低）称为失效。 b.何谓失效分析？ 是指分析失效原因，研究和采取补救措施和预防措施的技术与管理活动，在反馈于生产，因而是质量管理的一个重要环节。 c.失效分析的目的是什么？ 寻找材料及其构件失效的原因，从而避免和防止类似事故的发生，并提出预防或延迟的措施 3、模具材料的力学性能主要有几项要求？淬火温度高低对模具材料热处理质量有什么影响 基本要求: 1.具有高硬度和强度，以保证模具在工作过程中抗压、耐磨、不变形、抗粘合; 2.具有高耐磨性，以保证模具在长期工作中，其形状和尺寸公差在一定范围内变化，不因过分磨损而失效; 3.具有足够的韧性，以防止模具在冲击负荷下产生脆性断裂; 4.热处理变形小，以保证模具在热处理时不因过大变形而报废; 5.有较高的热硬性，以保证模具在高速冲压或重负荷冲压工序中不因温度升高而软化
材料表面处理技术 摘要：介绍了表面处理技术的内容，现代材料表面处理技术与传统表面处理技术的区别，重点介绍了表面处理技术在模具上的应用和发展，最后针对材料表面处理技术研究和应用所存在的问题，提出了自己的看法。 关键词：表面处理技术区别模具问题。 一、表面处理技术的内容 材料表面处理技术与工程,是80年代以来世界十大关键之一的新兴技术,现已迅速发展成跨学科的、综合性强的新兴的先进工程技术,涉及到材料、物理、化学、真空技术及微电子学等许多学科,应用领域非常广。 表面处理技术包括：表面覆盖技术、表面改性技术和复合表面处理技术。1)表面覆盖技术 这项技术的种类很多,目前主要有下列24类:1电镀；2电刷镀；3化学镀；4涂装；5粘结；6堆焊；7熔结；8热喷涂；9塑料粉末涂敷；10电火花涂敷；11热浸镀；12搪瓷涂敷；13陶瓷涂敷；14真空蒸镀；5溅射镀；16离子镀；17普通化学气相沉积；18等离子体化学气相沉积；19金属有机物气相沉积；20分子束外延；21离子束合成薄膜技术；22化学转化膜；23热烫印；24暂时性覆盖处理。上述每类表面覆盖技术又可分为许多种技术。例如电镀按镀层可分为单金属电镀和合金电镀。单金属镀层有锌、镉、铜、镍等数10种,合金镀层有锌铜、镍铁、锌-镍-铁等100多种。按电镀方式,可分为挂镀、吊镀、滚镀和刷镀等。某些分类有重叠情况,例如塑料粉末涂敷可归入涂装一类,但由于其特殊性,故单独列为一类。又如陶瓷涂敷,其中不少内容可归入热喷涂一类,但考虑其完整性,也单独列为一类。有些技术,尤其是一些新技术,根据其特点和发展情况,在需要时可单独列为一类。例如片状锌基铬盐防护涂层(又称达克罗等),是由细小片状锌、片状铝、铬酸盐、水和有机溶剂构成涂料,经涂敷和300℃左右加热保温除去水和有机溶剂后形成涂层,因具有涂层薄、防蚀性能优良、无氢脆、耐热性好、附着性高以及无环境污染等优点,所以发展迅速,可考虑从涂装中单独列出。 2)表面改性技术 目前大致可分为以下几类:喷丸强化；表面热处理；化学热处理；等离子扩渗处理；激光表面处理；电子束表面处理；高密度太阳能表面处理；离子注入表面改性。 实际上“表面改性”是一个具有较为广泛涵义的技术名词,它可泛指“经过特殊表面处理以得到某种特殊性能的技术”。因此,有许多表面覆盖技术也可看作表面改性技术。为了使这些覆盖技术归类完整起见,我们说的表面改性技术是指“表面覆盖”以外的,通过用机械、物理、化学等方法,改变材料表面的形貌、化学成分、相组成、微观结构、缺陷状态或应力状态,来获得某种特殊性能的表面处理技术。 3)复合表面处理技术 表面技术种类繁杂,今后还会有一系列新技术涌现出来。表面技术的另一个重要趋向是综合运用两种或更多种表面技术的复合表面处理将获得迅速发展。随着材料使用要求的不断提高,单一的表面技术因有一定的局限性而往往不能满足需要。目前已开发的一些复合表面处理如等离子喷涂与激光辐照复合、热喷涂与
冲压模用钢的最新研究现状 首先冲压模具材料 制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。 其中新材料 冲压模具使用的材料属于冷作模具钢，是应用量大、使用面广、种类最多的模具钢。主要性能要求为强度、韧性、耐磨性。目前冷作模具钢的发展趋势是在高合金钢D2（相当于我国Cr12MoV）性能基础上，分为两大分支：一种是降低含碳量和合金元素量，提高钢中碳化物分布均匀度，突出提高模具的韧性。如美国钒合金钢公司的8CrMo2V2Si、日本大同特殊钢公司的DC53(Cr8Mo2SiV)等。另一种是以提高耐磨性为主要目的，以适应高速、自动化、大批量生产而开发的粉末高速钢。如德国的320CrVMo13，等。 热处理、表处理新工艺 为了提高模具工作表面的耐磨性、硬度和耐蚀性，必须采用热、表处理新技术，尤其是表面处理新技术。除人们熟悉的镀硬铬、氮化等表面硬化处理方法外，近年来模具表面性能强化技术发展很快，实际应用效果很好。其中，化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）以及盐浴渗金属（TD）的方法是几种发展较快，应用最广的表面涂覆硬化处理的新技术。它们对提高模具寿命和减少模具昂贵材料的消耗，有着十分重要的意义。 模具钢钢种的发展 冷作模具钢：冷作模具钢主要用于制造对冷状态下的工件进行压制成型的模具。如：冷冲裁模具、冷冲压模具、冷拉深模具、压印模具、冷挤压模具、螺纹压制模具和粉末压制模具等。冷作模具钢的范围很广，从各种碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢到粉末高速工具钢和粉末高合金模具钢。 热作模具钢：热作模具钢主要用于制造对高温状态下的工件进行压力加工的模具。如：热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具等。常用的热作模具钢有：中高含碳量的添加CR、W、MO、V等合金元素的合金模具钢;对特殊要求的热作模具钢，有时采用高合金奥氏体耐热模具钢制造。 塑料模具用钢：由于塑料的品种很多，对塑料制品的要求差别也很大，对制造塑料模具的材料也提出了各种不同的性能要求。所以，不少工业发达的国家已经形成了范围很广的塑料模具用钢系列。包括碳素结构钢、渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀塑料模具钢、易切塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、马氏体时效钢以及镜而抛光用塑料模具钢等 在冷作模具钢中，所发展的材料有： (1) 高韧性、高耐磨性模具钢这些钢C、C含量低于传统的Crl2型模具钢，增加了Mo、V 合金数量，其耐磨性优于Crl2MolVl钢，韧性和抗回火软化能力则高于Crl2，如美国钒合金钢公司早期发表的VascoDie(8Cr8M02V2Si)、日本大同特殊钢公司的 DC53(CrSM02VSi)，我国自行开发的则有7CrTM02V2Si(LD钢)、9CrW3M02V2(GM 钢)等，分别用于冷挤压模具，冷冲模具及高强度螺栓的滚丝模具。 (2)低合金空淬微变形钢这类钢的特点是合金含量低(≤5%)，淬透性、淬硬性好，Φ100mm 的工件可以空冷淬透、淬火变形小、工艺性好，主要用于制造精密复杂模具。如美国ASTM 标准钢号A4(Mn2CrM-o)、A6(7Mn2CrMo)、日本大同特殊钢公司的G04。我国自行研制的
. 1 模具表面热喷涂技术 热喷涂大致分为火热喷涂、电弧喷涂、等离子喷 涂、激光喷涂、电热热源喷涂以及“冷喷”。在生产中应用的主要是等离子喷涂( 48% )和高速火焰喷涂(25% ) 。在模具上采用热喷涂金属陶瓷涂层强化表面,可提高其硬度、抗黏性、抗冲击、耐磨和抗冷热疲劳等[ 4 ] 。 采用热喷涂方法制造塑料模具起源于20世纪 40年代。经过几十年的研究和开发,这项技术在发 达国家已得到了较多的应用。美国的TAFA公司最 早成功地使用电弧喷涂锌合金涂层制作了大型的汽 车塑料内饰件模具。沈阳工业大学在国内率先开发 和应用了这项技术,使用该技术为沈阳饼干厂制造 了一个在1200 mm ×800 mm 工作面上有14 套快餐饭盒的吸塑模具,模具的制造仅花费一周时间。山 东省烟台机械工艺研究所用电弧喷涂锌基合金快速 制造模具的方法制造汽车方向盘的模具,和投影面 积为1900 mm ×1200 mm的,带有立体装饰花纹的, 以塑代木的床头模具,提前了几个月交货。西安交 通大学将快速原形技术与热喷涂锌基合金涂层技术 结合,制造了生产汽车发动机罩的拉延模具和节水 渗灌设备中的节水滴管注射模具,已用于生产[ 5 ] 。另外,各种热作模具、压铸模具以及粉末冶金模 具等,不仅在较高的温度环境下工作,而且遭受磨 损、挤压、冲击及冷热疲劳作用,可喷涂某些钴基自熔合金、Ni或A I以及陶瓷来提高耐热磨损性能。如用工具钢加工制成的高熔点金属(铝、铌、钨及其合金)的热挤压模,挤压温度在1320 ℃以上,只能进行 一次作业,而挤压材料因表面被模面合金化而变质, 同时由于模具的磨损、挤压材在长度方向上直径与 断面形状发生很大变化,喷0. 5～1. 0 mm的氧化铝 涂层后,挤压温度可达1650 ℃。喷涂氧化锆涂层, 挤压温度可达2370 ℃,模具工作寿命可延长5～10 倍。 1. 2 离子注入技术 离子注入技术是利用离子源中产生的带电离子 (气体和金属离子)在高压电场的作用下,以极大的 速度入射到待处理的工件材料表面。在这个过程中 将引起金属表层的成分和结构的变化以及原子环境 和电子组态等微观状态的扰动,使金属表面发生物理、化学和力学性能的变化,有效地提高工件表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳等多种性能,最终
机电设备维修课程 技术论文 论文题目：工件表面强化技术 系别机电工程系 专业年级 学生姓名学号 日期2015年6月
目录 摘要.................................................................................................... 低温化学热处理 1.离子渗氮 2.氮碳共渗 3.碳氮硼三元共渗 二、气相沉积 1.物理气相沉积 2.化学气相沉积 3.物理化学气相沉积 三、激光热处理 1.激光淬火 2.激光熔凝硬化 3.激光合金化 四、稀土元素表面强化 1.稀土碳共渗 2.稀土碳氮共渗 3.稀土硼共渗 4.稀土硼铝共渗
摘要：模具热处理不当是造成模具失效的重要原因之一，本文研究了目前模具表面强化处理的一些新工艺，分析了低温化学热处理、气相沉积、激光热处理以及稀土元素表面强化等新工艺的模具表面强化特点，为使用表面强化技术提高模具使用寿命提供参考。 关键词：模具；表面强化处理；工艺；寿命 模具是各工业部门的重要工艺装备，它的使用性能，特别是使用寿命反映了一个国家的工业水平，并直接影响到产品的更新换代和在国际市场上的竞争能力。因此，各国都非常重视模具工业的发展和模具寿命的提高工作。目前，我国模具的寿命还不高，模具消耗量很大，因此，提高我国的模具寿命是一个十分迫切的任务。模具热处理对使用寿命影响很大。我们经常接触到的模具损坏多半是热处理不当而引起。据统计，模具由于热处理不当，而造成模具失效的占总失效率的50%以上，所以国外模具的热处理，愈来愈多地使用真空炉、半真空炉和无氧化保护气氛炉。模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。基体强韧化在于提高基体的强度和韧性，减少断裂和变形，故它的常规热处理必须严格按工艺进行。表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。表面强化处理方法很多，主要有渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氮碳共渗、渗金属等。采用不同的表面强化处理工艺，可使模具使用寿命提高几倍甚至于几十倍，近几年又出现了一些新的表面强化工艺，本文着重四个方面叙述如下， 一、低温化学热处理 1.离子渗氮 为了提高模具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能，可采用离子渗氮。离子渗氮的突出优点是显著地缩短了渗氮时间，可通过不同气体组份调节控制渗层组织，降低了渗氮层的表面脆性，变形小，渗层硬度分布曲线较平稳，不易产生剥落和热疲劳。可渗的基体材料比气体渗氮广，无毒，不会爆炸，生产安全，但对形状复杂模具，难以获得均匀的加热和均匀的渗层，且渗层较浅，过渡层较陡，温度测定及温度均匀性仍有待于解决。 离子渗氮温度以450～520℃为宜，经处理6～9h后，渗氮层深约0.2～0.3mm。温度过低，渗层太薄；温度过高，则表层易出现疏松层，降低抗粘模能力。离子渗氮其渗层厚度以0.2～0.3mm为宜。磨损后的离子渗氮模具，经修复和再次离子渗氮后，可重新投入使用，从而可大大地提高模具的总使用寿命。
模具的强韧化和表面处理工艺 随着工业自动化程度的提高，用模具成型的产品愈来愈多。目前在我国的许多企业中，模具的使用寿命还比较低，仅相当于国外的1/3-1/5。据统计，由于模具寿命低而造成的钢材工时和能源浪费，以及对产品质量影响所带来的损失，每年达数十亿人民币。 实践证明，在模具设计和制造过程中，若能选用恰当的钢材，确定合理的热处理工艺，妥善安排工艺路线，对充分发挥材料的潜在性能、减少能耗、降低成本、提高模具的质量和使用寿命都将起到重大的作用。今后对模具的要求更严格，为了使之寿命更长，对强韧化处理、表面处理的期待将愈来愈高。 模具使用寿命与许多因素有关，各种因素在模具失效中所占比例是： 热处理占52.2%； 原材料占17.8%； 使用占10%； 机械、电加工占8.9%； 锻造占7.8%； 设计占3.3%。 实际使用表明，在模具的全部失效中，由于热处理不当所引起失效居首位。 一、模具强韧化工艺
鉴于模具苛刻的工作环境，为提高模具使用寿命，我们要求模具具有优良的整体强韧化性能。此外，还要求模具具有优异的型腔表面性能，在这种情况下出现了对模具整体强韧化的基础上再对其表面进行强化的各种处理。 我们知道，在一般工艺条件下，往往强度与韧性之间存在着制约关系，材料强度增加，通常总伴随着材料韧性的降低。要求高强度的同时，又要求材料有较高的韧性，常常是很困难的。但是采取强韧化处理的措施，却能使钢的强度和韧性都能得到提高。多次冲击抗力的理论认为在同一强度水平下，随着冲击韧性增加，多次冲击抗力提高，也就是破断次数N增加；强度水平越高，冲韧性对多次冲击抗力所起的作用就越大。因此，在含碳量较高的模具钢中，采用强韧化处理，在保证模具主强度的条件下，适当提高冲击韧性，使强度和韧性得到最佳配合，必然有利于进一步提高多次冲击抗力。 强韧化处理多种多样，但归结起来却基本上都是通过下列途径来取得强韧化效果的：充分利用板条马氏体和下贝体组织形态，尽量减少片状马氏体；细化钢的奥氏体晶粒和过剩碳化物，获得马氏体与具有良好塑性的第二相的复合组织；形变热处理。 1、热作模具钢高温淬火和高温回火：热作模具钢5CrMnMo采用850度加淬火，淬火时马氏体形态以片状为主，如把淬火温度提高到900度，使奥氏体充分均匀化，消除富碳微区，淬火后可得板条状马氏体，从而提高了钢的回火稳定性，冲击韧性和断裂韧性可大大延长模具寿命。
模具表面强化技术的介绍 一、扩散法金属碳化物覆层技术介绍 1 、技术简介 扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中，经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。该碳化物层具有极高的硬度，HV 可达1600~3000 （由碳化物种类决定），此外，该碳化物履层与基体冶金结合，不影响工件表面光洁度，具有极高的耐磨、抗咬合（粘结）、耐蚀等性能，可大幅度提高工模具及机械零件的使用寿命。 2、与相关技术的比较通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法，是大幅度提高其耐磨、抗咬合（抗粘结）、耐蚀等性能，从而大幅度提高其使用寿命的有效而经济的方法。目前，工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积 （PVD）,化学气相沉积（CVD）,物理化学气相沉积（PCVD）,扩散法金属碳化物履层技术，其中，PVD 法具有沉积温度低，工件变形小的优点，但由于膜层与基体的结合力较差，工艺绕镀性不好，往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。CVD 法具有膜基结合力好，工艺绕镀性好等突出优点，但对于大量的钢铁材料而言，其后续基体硬化处理比较麻烦，稍有不慎，膜层就易破坏。因此其应用主要集中在硬质合金等材料上。PCVD法沉积温度低，膜基结合力及工艺绕镀性均较PVD法有较 大改进，但与扩散法相比，膜基结合力仍有较大差距，此外由于PCVD 法仍为等离子体成膜，虽然绕镀性较PVD 法有所改善，但无法消除。 由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层，与基体形成冶金结合，具有PVD、PCVD无法比拟的膜基结合力，因此该技术真正能够发挥超硬膜层的性能优势，此外，该技术不存在绕镀性问题，后续基体硬化处理方便，并可多次重复处理，使该技术的适用性更为广泛。 3、技术优势扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。据调查，许多进口设备上的配套模具大量地使用了该技术，这些模具在进行国产化时，由于缺乏相应的成熟技术，往往使模具寿命低，有些甚至无法国产化。 该技术国内七十年代就有人研究过，但由于各方面条件的限制，工艺及设备往往难以经过批量和长期生产的考验，使该技术中的一些实际存在的问
1、模具及模具材料一般可以分哪几类 答：按照模具的工作条件分三类：冷作模具、热作模具、成形模具 模具材料分类：（1）模具钢：冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢 （2）其他模具材料：铸铁、非铁金属及其合金、硬质合金、钢结硬质合金、非金属材料2、评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标有哪些这些指标能否用于评价热作模具材料的塑性变形抗力为什么 答：评价冷作模具材料塑性变形抗力的指标主要是常温下的屈服点σs或屈服强度σ； 不能评价；因为评价热作模具材料塑性变形抗力的指标应为高温屈服点或高温屈服强度，热作模具的加工对象是高温软化状态的材料，所受的工作应力要比冷作模具小得多。 3、反映冷作模具材料断裂抗力的指标有哪些 答：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等； 4、磨损类型主要有哪些 答：磨料磨损、粘着磨损、氧化磨损、疲劳磨损； 5、模具失效有哪几种形式模具失效分析的意义是什么 答：失效形式：断裂、过量变形、表面损伤、冷热疲劳； 失效分析意义：模具的失效分析是对已经失效的模具进行失效过程的分析，以探索并解释模具的失效原因，其分析结果可以为正确选择模具材料、合理制定模具制造工艺、优化模具结构设计以及模具新材料的研制和新工艺的开发等提供有指导意义的数据，并且可预测模具在特定使用条件下的寿命。 第二章冷作模具材料 6、冷作模具钢应具备哪些使用性能和工艺性能 答：（1）使用性能：良好的耐磨性、高强度、足够的韧性、良好的抗疲劳性能、良好的抗咬合能力； （2）工艺性能：可锻性、可加工性、可磨削性、热处理工艺性；热处理工艺性包括：淬透性、回火稳定性、脱碳倾向、过热敏感性、淬火变形与开裂倾向等。 7、比较低淬透性冷作模具钢与低变形冷作模具钢在性能、应用上的区别。 答：低淬透性冷作模具钢：（1）碳素工具钢：性能：锻造工艺性好，易退火软化，热处理后有较高的硬度和耐磨性。缺点：淬透性低，热硬性、耐磨性差，淬火温度范围窄； 应用：适宜制造尺寸较小，形状简单，受载较轻，生产批量不大的冷作模具。 （2）GCr15 性能：淬透性、硬度、耐磨性比碳素工具钢高；淬火后，回火尺寸变化不大；Cr提高该钢的回火稳定性，回火后有较高的强韧性、耐磨性； 应用：适用于制造精度要求较高的小尺寸落料模、冷挤压模、搓丝板和成型模等。 低变形冷作模具钢：（1）CrWMn 性能：具有较高的淬透性，由于加入%～%（质量分数）钨，形成碳化物，所以在淬火和低温回火后具有一定的硬度和耐磨性。钨有助于保持细小晶粒，从而使钢具有较好的韧性，该钢对形成网状碳物比较敏感，而且这种碳公物网使工具刃部有剥落的危险。 应用：使用较为广泛的冷作模具钢。用于制造量具，如板牙、块规、样柱和样套，，以及形状复杂的高精度冲模等。 (2)9Mn2V 性能：综合力学性能比碳素工具我钢，具有较高的硬度和耐磨性，淬透性很好，淬火时变形较小。由于钢中含有一定量的钒，细化了晶粒，减小了过热敏感性。碳化物不均匀性比CrWMn钢好。 应用：用于制造各种精密量具、样板，以及一般要求的尺寸较小的冲模、冷压模、雕刻模、
模具晒纹是什么？ 一、晒纹是一种为达到产品表面美化效果要求（雾面、饰纹、图案等）而对模具型腔进行凹凸蚀刻的一种加工工艺。如果只需要细小自然分布纹路，如雾面，采用放电加工的方法就可以了。二、这种工艺也可以应用于改良产品少许跟前模的问题。三、晒纹又称咬花。是塑胶类模具表面处理中的一类工艺。 晒纹的工序有哪些呢？ 1、清洗将模具型腔表面清洗干净，除去表面的油脂 2、封帖将不要咬花的型腔面用胶纸贴上或涂上防腐漆，以免被腐蚀，这是最费时的一个工序。常用的封帖材料用三类：厚胶纸，用于将型腔大部分表面盖住。薄胶纸，用于细节处的封帖，如圆弧边。防腐漆：用于胶纸无法覆盖的地方，如复杂的曲面。 3、干燥干燥防腐漆。 4、表面处理用脱脂棉仔细擦拭要咬花的型腔表面，确保没有任何杂质与污物，保证咬花的效果。 5、作纹将要咬花的型腔表面喷漆，放到腐蚀液中浸泡，在腐蚀过程中要观察咬花情况，反复浸泡，以达到预定的咬花效果。 6、喷沙喷沙的目的有两个，一个是除去型腔表面残液，在此之前先用氨水+气压冲洗。第二个是来调整花纹的光泽，采用不用的沙粒和压力便可以喷出不同的光泽亮度。 7、后续工序将型腔表面清洗干净，涂上防锈剂后将模具零件送回模具厂商。 模具蚀纹，模具咬花，模具晒纹，模具烂纹，模具烂花，模具蚀刻之类都是模具里的同一工艺，只是名称叫法不同。里面又有幼纹，细纹，粗纹，皮纹等纹路粗细的种类。英文一般如下写法mould texture，mold texture，mould texturing，mold texturing。 模具蚀纹的应用： 起装饰产品的作用，使产品更加美观，高雅：克服了印字，喷漆易磨掉的缺点； 满足了视觉要求：由于光洁如镜的产品表面极易划伤，易沾上灰尘和指纹，而且在形成过程中产生的疵点、丝痕和波纹会在产品的光洁表面上暴露无疑，而一些皮革纹、橘皮纹、木纹、雨花纹、亚光面等装饰花纹，可以隐蔽产品表面在成形过程中产生的缺点，使产品外观美观，迎合视觉的需要。 制作花纹，可以使产品表面与型腔表面之面能容纳少许的空气，不致形成真空吸附，使得脱模变得容易。 防滑、防转、有良好的手感。 制成麻面或亚光面，防止光线反射、消除眼部疲劳等等。模具蚀纹的方式： 花式纹路技术是经过化学药水作用，在不同金属制品的表面造成各类图案，例如：沙纹、条纹、图象、木纹、皮纹及绸缎图案等。不同的技术流程制作出不同的纹路风格。其中也包括喷纹程序，例如：办公室文件器材、录音机、录映机、照相机、汽车的防撞架、镜面、花盆、餐具等表面都是用喷纹制作而成。 模具蚀纹的流程：
图2模具热处理工艺曲线 二、气相沉积 气相沉积技术是一种获得薄膜(膜厚0.1～5μm)的技术。即在真空中产生待沉积的材料蒸汽，该蒸汽冷凝于基体上形成所需的膜。该项技术包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、物理化学气相沉积(PCVD)。它是在钢、镍、钴基等合金及硬质合金表面建立碳化物等覆盖层的现代方法，覆盖层有碳化物、氮化物、硼化物和复合型化合物等。 1.物理气相沉积 物理气相沉积技术，由于处理温度低，热畸变小，无公害，容易获得超硬层，涂层均匀等特点，应用于精密模具表面强化处理，显示出良好的应用效果。采用PVD处理获得的TiN 层可保证将塑料模的使用寿命提高3～9倍，金属压力加工工具寿命提高3～59倍。螺钉头部凸模采用TiN层寿命不长，易发生脱落现象。 2.化学气相沉积 化学气相沉积技术，沉积物由引入高温沉积区的气体离解所产生。CVD处理的模具形状不受任何限制。CVD可以在含碳量大于0.8%的工具钢、渗碳钢、高速钢、轴承钢、铸铁以及硬质合金等表面上进行。气相沉积TiC、TiN能应用于挤压模、落料模和弯曲模，也适用于粉末成型模和塑料模等。在金属模具上涂覆TiC、TiN覆层的工艺，其覆层硬度高达 3000HV，且耐磨性好、抗摩擦性能提高、冲模的使用寿命可提高1～4倍。 3.物理化学气相沉积 由于CVD处理温度较高，气氛中含氯化氢多，如处理不当，易污染大气。为克服上述缺点，用氩气作载体，发展中温CVD法，处理温度750～850℃即可。此法在耐磨性、耐蚀性方面不亚于高温CVD法。PCVD兼具CVD与PVD技术的特点，但要求精确监控，保证工艺参数稳定。 三、激光热处理 近几年来，激光热处理技术在汽车工业、工模具工业中得到了广泛的应用。它改善金属材料的耐蚀性，特别是在工模具工业中，经激光热处理的工模具的组织性能比常规热处理有很大的改善。 1.激光淬火 由于激光处理时的冷速极快，因而可使奥氏体晶粒内部形成的亚结构在冷却时来不及回复及再结晶，从而可获得超细的隐针马氏体结构，可显著提高强韧性，延长模具使用寿命。现用于激光淬火的模具材料有CrWMn、Cr12MoV、9CrSi、T10A、W6Mo5Cr4V2、 W18Cr4V、GCr15等。这些钢种经激光淬火后，其组织性能均得到很大的改善。例如， GCr15冲孔模，把其硬度由HRC58～62降至HRC45～50，并用激光进行强化处理，白亮层硬度为HV849，基体硬度为HV490，硬化层深度为0.37mm，模具使用寿命提高2倍以上。又如，CrWMn钢加热时易在奥氏体晶界上形成网状的二次碳化物，显著增加脆性，降低冲击韧性，耐磨性也不能满足要求。采用激光淬火可获细马氏体和弥散分布的碳化物颗粒，消除了网状。在淬火回火态下激光淬火可获得最大硬化层深度及最高硬度HV1017.2。 2.激光熔凝硬化 用高能激光照射工件表面，被照射区将以极高的速率熔化，一旦光源消除，熔区依靠金属基体自身冷却，冷却速度极快。5CrNiMo渗硼层在激光熔凝处理后，与原始渗硼层相比，强化层深度增加，强化层硬度趋于平缓，渗硼层的脆性得到改善。
表面处理技术：金属模具表面超硬化处理 来源：添加时间：2008-12-24 15:15:00 一、扩散法金属碳化物覆层技术介绍 1、技术简介 扩散法金属碳化物覆层技术是将工件置于特种介质中，经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。该碳化物层具有极高的硬度，HV可达1600~3000(由碳化物种类决定)，此外，该碳化物履层与基体冶金结合，不影响工件表面光洁度，具有极高的耐磨、抗咬合(粘结)、耐蚀等性能，可大幅度提高工模具及机械零件的使用寿命。 2、与相关技术的比较 通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法，是大幅度提高其耐磨、抗咬合(抗粘结)、耐蚀等性能，从而大幅度提高其使用寿命的有效而经济的方法。目前，工件表面超硬化处理方法主要有物理气相沉积(PVD)，化学气相沉积(CVD)，物理化学气相沉积(PCVD)，扩散法金属碳化物履层技术，其中，PVD法具有沉积温度低，工件变形小的优点，但由于膜层与基体的结合力较差，工艺绕镀性不好，往往难以发挥超硬化合物膜层的性能优势。CVD法具有膜基结合力好，工艺绕镀性好等突出优点，但对于大量的钢铁材料而言，其后续基体硬化处理比较麻烦，稍有不慎，膜层就易破坏。因此其应用主要集中在硬质合金等材料上。PCVD法沉积温度低，膜基结合力及工艺绕镀性均较PVD法有较大改进，但与扩散法相比，膜基结合力仍有较大差距，此外由于PCVD法仍为等离子体成膜，虽然绕镀性较PVD法有所改善，但无法消除。 由扩散法金属碳化物覆层技术形成的金属碳化物覆层，与基体形成冶金结合，具有PVD、PCVD无法比拟的膜基结合力，因此该技术真正能够发挥超硬膜层的性能优势，此外，该技术不存在绕镀性问题，后续基体硬化处理方便，并可多次重复处理，使该技术的适用性更为广泛。 3、技术优势 扩散法金属碳化物覆层技术在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国应用广泛。据调查，许多进口设备上的配套模具大量地使用了该技术，这些模具在进行国产化时，由于缺乏相应的成熟技术，往往使模具寿命低，有些甚至无法国产化。 该技术国内七十年代就有人研究过，但由于各方面条件的限制，工艺及设备往往难以经过批量和长期生产的考验，使该技术中的一些实际存在的问题不易暴露或难以解决，往往半途而废。我们在十多年的研究与应用的过程中，对该技术存在的工艺、设备上的实际问题进行了深入的研究，并进行了有效的改进，经改进后的工艺及成套设备已能够满足长期稳定生产的要求，所处理的模具寿命水平达到进口同类模具寿命水平，取得了丰富的各类模具实际应用的生产经验，为大规模推广应用该技术奠定了坚实的技术基础。 4、适用范围 扩散法金属碳化物覆层技术可以广泛应用于各类因磨损、咬合而引起失效的工模具或机械零件。其中，因磨损而引起的失效(如冲裁，冷镦，粉末成型等模具)可提高寿命数倍至数十倍；因咬合而引起的产品或模具的拉伤问题(如引伸模，翻边模等)，可以从根本上予以解决。适用材料：模具钢，含碳量大于0.3%的结构钢，铸铁，硬质合金。 二、不锈钢焊管模具表面超硬化处理技术 不锈钢焊管是在焊管成型机上，由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高，且其结构为面心立方晶格，易形成加工硬化，使焊管成型时：一方面模具要承受较大的摩擦力，使模具容易磨损；另一方面，不锈钢板料易与模具表面形成粘结(咬