模具制造领域中的表面工程技术应用综述及展望(3)
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3.2 化学气相沉积
化学气相沉积是采用含有膜层中各元素的挥发性化合物或单质蒸气，在热基体表面产生气相化学反应，反应产物形成沉积涂层的一种表面技术。
该技术在机械工业中发挥了巨大的作用，特别是一些如氮化物、碳化物、金刚石和类金刚石等
超硬膜的沉积，大大提高了如模具等工件的耐磨、耐蚀性。
4 复合电镀技术
电镀层的应用，主要是在防蚀与装饰方面。
复合电镀层的出现，为解决高温腐蚀、高温强度和磨损，提供了一种很有前途的方法。
采用复合电镀，可以制备各类耐磨镀层。
如采用基质金属———金刚石颗粒的复合镀层、Ni-P-SiC复合镀层，用于工模具表面具有良好的耐磨性。
近年来，为了提高复合镀层的耐磨性，采取了如下措施：
（1）采用合金镀层，包括Ni-Co、Ni-Mn、Ni-Fe、Ni-P镀层等，代替单金属镀层，以较大幅度地提高模具表面的硬度。
（2）采用硬Cr层作为基质金属，可比纯Cr层耐磨性提高1- 3倍。
（3）采用聚四氟乙烯（PJFE）作为共沉积微粒制备的Ni-PJFE复合镀层常用于橡胶模和注塑模的脱模镀层。
在摩擦磨损试验机上的试验结果表明Ni-PJFE复合镀层的磨损量是硬Cr层的1/10，光亮Ni层的1/50左右。
5 复合电刷镀技术
采用镍、钴、二氧化锆复合电刷镀液，使处理的模具型腔表面耐磨性大为提高，并有较高的硬度，镀层表面比较理想，与本体结合力强，经抛光后达到镜面，成本低，应用广泛。
针对热锻模具、冲压模具、注射模具用量大、制造周期长、成本高的特点，利用复合电刷镀不仅可强化模具型腔表面，还可修复型腔面（属再制造工程），从而延长模具寿命。
如在模具型腔表面刷镀0.01-0.02mm的非晶态镀层，可使寿命延长20%-100%。
6 化学镀技术
化学镀的均镀能力强，由于没有外电源，没有电流密度的影响，镀层可在形状复杂的模具型腔基材表面均匀沉积。
特别是化学镀Ni-P层，其硬度可达1000HV，
已接近一些硬质合金的硬度，而且具有相当高的耐磨能力。
Ni-P镀层无疑会在模具型腔表面强化中发挥作用。
据文献报道，化学镀Ni-P层目前已用于锌压铸模、注塑模等模具，起到了良好的强化作用，提高了模具的寿命。
7 高能束技术
激光束、离子束、电子束是三大高能束。
由于它们的能量密度极高，对材料表面进行加热时，加热速度极快，整个基体的温度在加热过程中基本不受影响。
这样对处理件的形状、性能等也不产生影响。
因此采用这三大高能束对模具型腔进行表面改性，正引起了人们的关注。
如利用激光材料表面强化技术（包括激光相变硬化（LTH）、激光表面合金化（LC）、激光表面熔覆（LSC）等），在聚乙烯造粒模具上熔覆CO-包WC或Ni基合金涂层等，可得无气孔的致密熔覆层，降低模具型腔表面粗糙度，大大减小磨损。
8 稀土表面工程技术
稀土表面工程技术中极少有直接使用纯稀土金属的，绝大多数使用稀土化合物，最常见的几种化合物有CeO2、La2o3、LaF3、CeF3、CeS2、Y2O3及稀土硅铁等。
表面工程中加入稀土元素通常采用化学热处理、喷涂、电沉积、气相沉积和激光涂覆等方法。
稀土元素对化学热处理的影响主要表现为有显著的催渗作用，大大优化工艺过程；加入少量稀土化合物，渗层深度可以明显增加；改善渗层组织和性能。
从而提高模具型腔表面的耐磨性、抗高温氧化性和抗冲击磨损性。
利用热喷涂和喷焊技术，将稀土元素加入涂层，可取得良好的组织与性能，使模具型腔表面具有更高的硬度和耐磨性。
