金屬零件表面硬化-形成表面鍍膜化合物層硬度
表面硬化處理和表面改性
有時為增強模具的耐磨性和耐蝕性等,需進行各種表面硬化處理和
表面鍍膜等。工模具鋼經淬火和回火后的硬度雖可高達1000HV,但這一
硬度仍有不能滿足耐磨要求的情況。
表面硬化處理方法從廣義而言,表面鍍膜和表面改性也包括在內。
表面組成不變的處理是指利用淬火馬氏體轉變以及進行機械壓縮等方法
,而表面組成變化的處理一般是指含碳量的增加和擴散的滲碳處理、含
氮量增加的氮化處理等。此外,擴散處理是指靠各種金屬原子擴散來達
到一定目的的處理,其中的鹽浴浸泡處理是指被稱作“TD處理”的表面
處理技術。
形成表面鍍膜的處理中常見的有熱噴涂、電沉積、化學處理、堆焊
等。其中的PVD(物理沉積)和CVD(化學沉積)較為常用。
這些表面硬化處理方法當中,適用于模具處理的還很有限,通常以
模具的大小、處理溫度及成本來判斷是否適用。下面來看一下實際
用于模具的表面處理方法。
表層形成的化合物層硬度極高,雖然耐磨效果好,但比較脆,在反
復加熱冷卻過程中容易發生熱龜裂且擴展較快,這是其難點所在。從較
近有關研究結果來看,作為既保持壓鑄模耐熱龜裂性不下降又能提高耐
磨性的方法,軟氮化受到了推崇。
擴散處理由于TD處理是靠模具鋼中的c原子擴散而硬化的方法,所
以不適用于低碳鋼,其處理對象是碳的質量分數下限為0.4%C左右的
熱作模具鋼。
近年來,隨著冷沖壓成形中高強度鋼板使用量的增加,拉深和沖裁
模具的磨損和黏附問題越發突出,僅靠SKDll鋼等冷作模具鋼已明顯不
能滿足要求,所以TD處理得到了應用,特別是與回火硬度較高的8%Cr
.2%Mo鋼相配合,在高強度鋼用模具上已取得實際成果。