模具表面超硬化处理技术
TD覆层处理技术
TD覆层处理技术一．技术简介热扩散法碳化物覆层处理（Thermal Diffusion Carbide Coating Process）,简称TD覆层处理，是一种通过高温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覆层，其结构如上图所示。
该覆层具有极高的硬度，HV可达3200左右，且与母体材料冶金结合。
实践证明，这种覆层具有极高的耐磨，抗咬合，耐蚀等性能，可提高工件寿命数倍至数十倍，具有极高的使用价值。
二．采用TD覆层处理的主要效益1．大幅度提高工模具或工件的使用寿命，节省生产成本或运行成本。
2．大幅度改善产品外观，提高产品尺寸的均一性，提升产品质量。
3．大幅度节省维修时间和劳动强度，并减少因维修停机所带来的损失。
4．摩擦系数降低，抗咬合性能大幅度提高，无须润滑或减少润滑或无须采用高级润滑产品。
三．与相关技术的比较通过在工件表面形成一层高硬度的耐磨材料是提高工件耐磨，抗咬合，耐蚀等性能，从而提高其使用寿命的有效而又经济的方法，TD覆层处理技术以碳化钒覆层为例，其表面硬度可达HV3200左右，较传统的表面处理方法如渗碳HV~900；渗氮HV~1200；镀硬铬HV~1000；甚至渗硼HV 1200~1800等表面处理的硬度高得多，因此具有远优于这些表面处理方法的耐磨性能。
物理气相沉积（PVD），物理化学气相沉积（PCVD），化学气相沉积（CVD）,TD覆层处理是现代的几种表面超硬化处理方法，其中PVD，PCVD 工艺温度低,变形较小,所形成的氮化钛覆层HV可达2000左右,但由于这两种方法形成的氮化钛涂层与母体材料的结合力较差,实际应用中,容易出现涂层的剥落,在使用条件较为苛刻的场合,如引伸类模具;根本就无法达到满意的使用效果,甚至根本无效果.因此PVD,PCVD往往难以发挥超硬化合物覆层的性能优势.高温CVD法形成的碳化钛覆层与TD覆层处理获得的表面覆层硬度接近,并且高温CVD法和TD覆层处理的覆层与基体都是冶金结合,具有PVD和PCVD无法比拟的膜基结合力,因此是目前最有效的表面超硬化方法.相比而言,CVD覆层的运行成本较高,后续处理也比较麻烦,其应用主要集中在硬质合金工件上.而TD覆层处理由于后续处理比较方便,因此既可以用于钢铁材料,也可以用于硬质合金.此外,TD覆层处理技术在无须褪去原先覆层的情况下,可以进行多次重复处理.四.应用范围TD覆层处理可广泛应用于由于各类磨损所引起的模具与工件或工件与工件之间的拉伤或磨损超差的问题.其中因咬合或粘结而引起的拉伤或拉毛问题,TD覆层处理是目前世界上最好的解决方法之一.因磨损而引起的工件尺寸超差等问题,通过TD覆层处理后,提高使用寿命上十倍是很正常的.所处理工件的材料,含碳量大于%的各类钢铁材料,硬质合金等.一般推荐各类中高合金工模具钢.技术原理及工艺TD覆层处理是热扩散法碳化物覆层处理(Thermal Diffision Carbide Coating Process)的简称，英文简称“TD coating”。
TD技术--汽车模具表面超硬改性技术
•TD技术简介
•10
十、主要技术指标
工业应用：国内数十家用户信息填制的《用户信息反馈表》 相同工况下平均提高10倍以上。
•TD技术简介
•12
十二、耐磨试验－－磨痕对比
•VC的TD涂层耐磨性比Cr12MoV基体提高44.9倍
•TD技术简介
•13
十三、耐磨试验－－磨痕OM形貌
•未经TD处理
•TD技术简介
•TD处理后
•14
十四、试样磨痕宽度及最大磨损深度参数
五、镶块模具采用TD工艺时应注意的事项
粉末渗硼
变形小，生产周期短，可以 加工大的工件，成本低。 生产周期短，成本低。
成本低。
钨钴类硬质合金
基体的一致性好。
劣势
涂层薄，硬化层不均匀，绕镀性不 好，易剥离，只能加工小件。
涂层薄，硬化层不均匀，绕镀性不 好，易剥离，只能加工小件，生产 过程不环保。
硬度不高，不耐磨，易剥离。
硬度不高、不耐磨、不环保。 硬度不高，不耐磨，硬化层不均匀
•TD技术简介
•4
四、TD还有哪些功效？
耐磨 优于硬质合金 耐腐蚀 优于镀铬或者不锈钢材料 超导 等同或接近于超导材料
•TD技术简介
•5
五、拨开TD神秘的面纱
TD是一种化学热处理，化学是一名精确的科学。TD的工艺过 程其实就是一个氧化还原反应的一个过程。任何东西掌握了就不 再神秘。 以单渗钒为例： 铝、镁还原金属氧化物，获得活性金属原子 10Al＋3V2O5==5 Al 2 O3＋6[V] 以上反应获得活性钒原子[V]，实现渗钒。
表面硬化处理和表面改性
表面硬化处理和表面改性有时为增强模具的耐磨性和耐蚀性等，需进行各种表面硬化处理和表面镀膜等。
工模具钢经淬火和回火后的硬度虽可高达1000HV，但这一硬度仍有不能满足耐磨要求的情况。
从广义而言，表面镀膜和表面改性也包括在内。
表面组成不变的处理是指利用淬火马氏体转变以及进行机械压缩等方法，而表面组成变化的处理一般是指含碳量的增加和扩散的渗碳处理、含氮量增加的氮化处理等。
此外，扩散处理是指靠各种金属原子扩散来达到一定目的的处理，其中的盐浴浸泡处理是指被称作“TD处理”的表面处理技术[13]。
形成表面镀膜的处理中常见的有热喷涂、电沉积、化学处理、堆焊等。
其中的PVD（物理沉积）和CVD（化学沉积）最为常用。
这些表面硬化处理方法当中，适用于模具处理的还很有限，通常以模具的大小、处理温度及成本来判断是否适用。
下面来看一下实际用于模具的表面处理方法。
一、氮化氮化处理在A1转变温度以下进行。
由于氮化可在回火温度以下进行，不用出现变形，所以适用于多种模具。
氮化方法通常有气体氮化法、盐浴氮化法（Tufftride处理最为常用）、气体软氮化、等离子氮化处理等。
氮化法的种类和特点见表5-2。
应用在模具上的通常是碳氮共渗并称为软氮化的后三种方法。
表5-2氮化法的种类和特点这些表面处理方法所形成的表层都是ε相（Fe2-3N）和γ′相（Fe4N）等的化合物层（厚度为10μm），其下部是氮扩散硬化层（厚度不超过0.2mm）。
氮化层的显微组织如图5-28所示。
图5-28 渗氮层的显微组织这些氮化法被应用于铝挤压模、压铸模及塑料模。
尤其是铝挤压模，通常用热作模具钢加工制成模具后采用盐浴软氮化或气体软氮化处理。
其后在使用中发生磨损时，再反复氮化后继续使用。
表层形成的化合物层硬度极高，虽然耐磨效果好，但比较脆，在反复加热冷却过程中容易发生热龟裂且扩展较快，这是其难点所在。
从最近有关研究结果来看，作为既保持压铸模耐热龟裂性不下降又能提高耐磨性的方法，软氮化受到了推崇。
模具维修知识点总结大全
模具维修知识点总结大全一、模具维修的基本概念模具维修是指对生产中的模具进行维护和修理，以保证模具在生产过程中的正常运行和使用。
模具维修的目的是延长模具的使用寿命，提高生产效率，降低生产成本，保证产品质量。
二、模具维修的重要性模具是生产制造中不可或缺的工具，影响着产品的质量和生产效率。
因此，模具维修对于企业的生产效益和产品质量有着重要的影响。
及时维护和修复模具，可以有效延长模具的使用寿命，减少生产中的故障，提高生产效率，降低生产成本，确保产品质量。
三、模具维修的基本流程1. 检验模具磨损状况2. 清洁模具3. 探伤检查模具表面是否有裂纹4. 找出模具故障原因5. 维修模具6. 调试模具7. 检验模具维修效果四、模具维修的常见故障及处理方法1. 表面磨损处理方法：重新磨削、喷涂表面硬化材料2. 表面裂纹处理方法：打磨、填补、焊接3. 冲压模芯断裂处理方法：重新加工、焊接4. 模具变形处理方法：修复压痕、重新设计5. 模具脱模困难处理方法：调整模具结构、表面处理6. 模具卡涩处理方法：清洁、润滑五、模具维修的关键技术1. 表面处理技术2. 焊接技术3. 刀具加工技术4. 填补技术5. 表面硬化技术6. 磨削技术7. 超声波清洗技术六、模具维修的安全注意事项1. 在维修过程中要注意防护措施，避免受伤2. 使用一些有毒有害涂料和胶水时，要做好通风措施3. 使用各种设备、工具时要注意用电安全4. 高空作业的时候要做好防护工作七、模具维修的质量要求1. 维修后模具尺寸精度和表面粗糙度与设计要求相符2. 维修后模具使用寿命应比原装模具延长3. 维修后模具使用稳定、可靠，不得出现新的故障4. 维修后模具使用过程中不得出现异响、卡滞等现象八、模具维修的新技术发展趋势1. 数控技术在模具维修中的应用2. 3D打印技术在模具维修中的应用3. 激光焊接技术在模具维修中的应用4. 智能化设备在模具维修中的应用5. 网络化管理在模具维修中的应用九、模具维修的经验分享1. 制定维修保养计划，定期检查、保养，避免突发故障2. 在模具维修中要注意模具的冷却和润滑3. 维修过程中要严格按照操作规程进行4. 维修后要进行调试和质检，确保模具维修效果十、结语模具维修是一个复杂而又重要的工作，需要熟练的技术和经验丰富的工程师来完成。
模具涂层TD技术
TD技术简介
除了SKD11适合做td之外，CrWMn，Cr12，Cr12MoV，SKD1，SKD11，DC53，DC54都非常适合做td。
一、TD技术原理
TD模具表面超硬化处理技术：采用金属碳化物扩散覆层TD （ThermalDiffusionCoatingProcess）原理，是在一定的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳原子产生化学反应，扩散在工件表面而形成一层几微米至二十余微米的钒、铌、铬、钛、铱、钽等金属碳化层。
二、技术特点
（一）、金属、模具、机械、汽车、钢管、标准件、电子、金属加工等行业；
（二）、与基体冶金结合，表现出最优异的抗剥离性；
（三）、可重复处理；
（四）、不论工件形状如何，都能形成均匀的被覆层，处理过程中模具变形小；
（五）、工件被覆后的表面粗糙度在Ra0.4之内与处理前大致相同，处理后可直接使用。
三、主要技术指标
表面硬度／HV2600～3600HV
基体硬度／HRC58～63HRC
（基体硬度可根据用户对模具（工件）韧性的要求进行可控处理）
光洁度Ra0.2之内与处理前无变化
碳化层厚度／μm6～15μm
四、TD最直接的应用
（一）、所有以磨损失效的冷作模具、标件：冲压、挤压、拉拔、冷镦工艺中的模具，如汽车覆盖件，各类成形、整形、翻边、翻孔、引伸类模具。
（二）、专业领域的使用：标准件、机械部件、石化、钢铁、机械、航空航天、金属加工等行业对一些既要求高耐磨又要求高韧性的特殊零部件。
（三）、部分领域取代硬质合金：
1、硬质合金韧性差；
2、硬质合金加工难度大、成本高、周期长。
为消除加工硬化而进行的热处理方法
一、填空题1. 为消除加工硬化而进行的热处理方法，对于一般金属材料是退火，对于奥氏体不锈钢、耐热钢则是淬火2. 拉深可分为不变薄拉深和变薄拉深。
前者拉深成形后的零件，其各部分的壁厚与拉深前的坯料相比基本不变；后者拉深成形后的零件，其壁厚与拉深前的坯料相比有明显的变薄，3. 拉深件的总拉深系数等于各次拉深系数的乘积。
4. 根据拉深模使用的压力机类型不同，拉深模可分为单动压力机用拉深模和双动压力机用拉深模；根据拉深顺序可分为首次拉深模和以后各次拉深模；根据工序组合可分为单工序拉深模、复合工序拉深模和连续工序拉深模；根据压料情况可分为有压边装置和无压边装置拉深模。
5. 一般情况下，拉深件的尺寸精度应在T13级以下，不宜高于IT11级。
6. 为了解决拉深过程中的起皱问题，生产实际中的主要方法是在模具结构上采用压料装置。
7. 拉深件的尺寸标注，应注明保证外形尺寸，还是内形尺寸，不能同时标注内外形尺寸。
8. 常用的压料装置有刚性压料装置和弹性压料装置两种。
9. 拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。
10. 拉深件坯料形状和尺寸是以冲件形状和尺寸为基础，按体积不变原则和相似原则确定。
体积不变原则，即对于不变薄拉深，假设变形前后料厚不变，拉深前坯料表面积与拉深后冲件表面积近似相等，11. 由于金属板料具有板平面方向性和模具几何形状等因素的影响，会造成拉深件口部不整齐，因此在多数情况下采取加大工序件高度或凸缘宽度的办法，拉深后再经过切边工序以保证零件质量。
12. 首先将拉深件划分为若干个简单的便于计算的几何体，并分别求出各简单几何体的表面积。
把各简单几何体面积相加即为零件总面积，然后根据表面积相等原则，求出坯料直径。
13. 设计拉深凸、凹模结构时，必须十分注意前后两道工序的凸、凹模形状和尺寸的正确关系，做到前道工序所得工序件形状和尺寸有利于后一道工序的成形和定位，而后一道工序的压料圈的形状与前道工序所得工序件相吻合，拉深凹模的锥角要与前道工序凸模的斜角一致，尽量避免坯料转角部在成形过程中不必要的反复弯曲。
imd定义工艺介绍
imd定义工艺介绍imd一、IMD定义：I IMD解释：IMD的中文名称：模内装饰技术,英文名称：In-MoldDecoration , IMD是目前国际风行的表面装饰技术，表面硬化透明薄膜，中间印刷图案层，背面注塑层，油墨中间，可使产品防止表面被刮花和耐磨擦，并可长期保持颜色的鲜明不易退色。
IMD包含IML,IMF,IMR IML : IN MOLDING LABEL 〔无拉伸，曲面小，用于2D产品〕IMF : IN MOLDING FILM 〔适合高拉伸产品，3D 产品〕IMR：IN MOLDING ROLLER 〔产品表面薄膜去掉，只留下油墨在产品表面。
）IML,IMF与IMR区别（表面是否留下一层薄膜）传统的塑料加工技术已渐渐无法满足新时代的需求，轻、薄、短小的消费性电子产品及环保意识的抬头,IMD技术就是在这个基础上应运而生。
由於（IMD）之优点适合於3C、家电、LOGO铭板及汽车零件之塑料产品，特别是目前流行的手机外壳及各式仪表面板。
世界各先进厂商如德国Bayer、美国GE、均全面在开发此制程。
（IMD）模内装饰是一种相对新的自动化生产工艺，与其他工艺相比（IMD）能减化生产步骤和减少拆件组成部件，因此能快速生产节省时间和成本，同时还具有提高质量，增加图像的复杂性和提高产品耐久性优点应用在产品外观上，（IMD）是目前最有效率的方法，它是在薄膜表面上施以印刷、高压成型、冲切，最後与塑料结合成型，免除二次作业程序及其人力工时，尤其一般在需背光、多曲面、仿金属、发线处理、逻辑光纹、肋骨干涉…等印刷喷漆制程无法处理的时候，更是使用IMD制程的时机。
（IMD）模内装饰可以取代许多传统的制程，如热转印、喷涂、印刷、电镀等外观装饰方法。
尤其是需要多种色彩图像、背光等相关产品。
IMD 的第二个含义（swept tones ）是在互调失真（扫描信号），单位％，越小越好，理想值为oIML工艺介绍摘要：本文主要介绍IML成型的原理及工艺，并对IML和IMD工艺作了对比分析，总结出IML工艺的优缺点。
什么是TD处理
TD模具表面超硬化处理技术，采用金属碳化物扩散覆层TD（Thermal Diffusion Carbide Coating Process）原理，是在一定的处理温度下将工件至于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳、氮原子产生化学反应，扩散在工件表面而形成一层几微米至二十余微米的钒、铌、铬、钛的等金属碳化层。
一．技术简介热扩散法碳化物覆层处理（Thermal Diffusion Carbide Coating Process）,简称TD覆层处理，是一种通过高温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覆层，其结构如上图所示。
该覆层具有极高的硬度，HV可达3200左右，且与母体材料冶金结合。
实践证明，这种覆层具有极高的耐磨，抗咬合，耐蚀等性能，可提高工件寿命数倍至数十倍，具有极高的使用价值。
二．采用TD覆层处理的主要效益1．大幅度提高工模具或工件的使用寿命，节省生产成本或运行成本。
2．大幅度改善产品外观，提高产品尺寸的均一性，提升产品质量。
3．大幅度节省维修时间和劳动强度，并减少因维修停机所带来的损失。
4．摩擦系数降低，抗咬合性能大幅度提高，无须润滑或减少润滑或无须采用高级润滑产品。
三．与相关技术的比较通过在工件表面形成一层高硬度的耐磨材料是提高工件耐磨，抗咬合，耐蚀等性能，从而提高其使用寿命的有效而又经济的方法，TD覆层处理技术以碳化钒覆层为例，其表面硬度可达HV3200左右，较传统的表面处理方法如渗碳HV~900；渗氮HV~1200；镀硬铬HV~1000；甚至渗硼HV 1200~1800等表面处理的硬度高得多，因此具有远优于这些表面处理方法的耐磨性能。
物理气相沉积（PVD），物理化学气相沉积（PCVD），化学气相沉积（CVD）,TD覆层处理是现代的几种表面超硬化处理方法，其中PVD，PCVD 工艺温度低,变形较小,所形成的氮化钛覆层HV可达2000左右,但由于这两种方法形成的氮化钛涂层与母体材料的结合力较差,实际应用中,容易出现涂层的剥落,在使用条件较为苛刻的场合,如引伸类模具;根本就无法达到满意的使用效果,甚至根本无效果.因此PVD,PCVD往往难以发挥超硬化合物覆层的性能优势.高温CVD法形成的碳化钛覆层与TD覆层处理获得的表面覆层硬度接近,并且高温CVD 法和TD覆层处理的覆层与基体都是冶金结合,具有PVD和PCVD无法比拟的膜基结合力,因此是目前最有效的表面超硬化方法.相比而言,CVD覆层的运行成本较高,后续处理也比较麻烦,其应用主要集中在硬质合金工件上.而TD覆层处理由于后续处理比较方便,因此既可以用于钢铁材料,也可以用于硬质合金.此外,TD覆层处理技术在无须褪去原先覆层的情况下,可以进行多次重复处理.四.应用范围TD覆层处理可广泛应用于由于各类磨损所引起的模具与工件或工件与工件之间的拉伤或磨损超差的问题.其中因咬合或粘结而引起的拉伤或拉毛问题,TD覆层处理是目前世界上最好的解决方法之一.因磨损而引起的工件尺寸超差等问题,通过TD覆层处理后,提高使用寿命上十倍是很正常的.所处理工件的材料,含碳量大于0.3%的各类钢铁材料,硬质合金等.一般推荐各类中高合金工模具钢.。
模具失效形式及表面热处理
冷作模具：冲裁模的失效形式有：不均匀磨损、凸模整体折断和凸凹模局部掉块。
拉伸模失效形式有磨粒磨损和黏着磨损。
冷镦模失效形式有模口胀大、棱角堆塌、腔壁胀裂。
冷挤模失效形式有塑性变形、磨损失效、凸模折断失效、疲劳断裂失效、纵向开裂失效。
热作模具：锤锻模失效形式有磨损失效、断裂失效、热疲劳开裂失效及塑性变形失效。
压力机锻模失效形式有脆性断裂失效、冷热疲劳失效、塑性变形失效、磨损失效以及模具型腔的表面腐蚀失效。
热挤压模失效形式有早起断裂失效、冷热疲劳失效、塑性变形失效、磨损失效、模具型腔表面的氧化失效和磨损沟痕等。
热冲裁模失效形式有热磨损失效、崩刀失效、卷刀失效和断裂失效。
压铸模的失效形式主要有热疲劳失效、热熔蚀失效、冲蚀和气蚀磨损、粘模失效。
塑料模具失效形式有磨损失效、腐蚀失效、塑性变形失效、断裂失效、疲劳失效及热疲劳失效。
冷作模具的表面热处理:1.冲裁模的工作部位的表面处理工艺有氮碳共渗，TD法渗钒渗铌，CVD法沉积TiN或TiC，镀硬铬，化学镀镍磷合金，电火花熔渗等。
2.冷挤模常采用氮化渗碳，沉积氮化物或碳化物等表面强化技术。
3.拉伸模采用渗氮，氮碳共渗，渗硼，渗钒，镀硬铬，气相沉积TiC以及盐浴涂覆碳化物、碳化物于模具表面，通过渗硫提高模具抗咬合的能力。
4.冷镦模需要对模具进行使之整体强韧化的热处理，再对之进行表面强化处理，其常见的表面处理方法有氮碳共渗，气相沉积，TiN 等超硬化合物层，硼-硫复合渗等。
热作模具的表面处理：1.锤锻模对模具型腔表面进行渗氮、渗硼、氮碳硼三元共渗等表面强化处理。
2.压力机锻模及热挤压模常用的表面处理有渗氮、硫碳氮三元共渗、硼氮共渗。
3.热冲裁，模在模具刃口处用电焊条堆焊或用等离子喷焊一层高耐磨、高热强的钴基合金。
4.渗氮和氮碳共渗能提高模具的耐磨性、抗熔蚀性，及防止铝合金的粘模现象；渗铬、渗铝可提高模具的抗氧化性，尤其对高温工作的压铸模有利；磷化、镀铬也可提高抗氧化性，降低摩擦系数，防止粘模。
压铸模具的表面处理(完整版)
黏着的机理
• 黏着是指压铸产品与模具之间粘合,造成产 品和模具的表面损伤. A,原因 1,脱模剂没有均匀附着模具表面. 2,模具表面受到损伤 3,模具表面硬度偏低
黏着
B,解决方案 1,模具表面要有一定粗糙度，以利于脱模剂 的均匀附着．（ＡＢＰ处理） 2,增加表面硬度和表面强度。（ＡＳＮ处理）
ASSAB表面强化处理的定义
镁压铸模
AfterＡＳＮ
AfterＡＳO
ASN+ASO Case Study
Component : 电加热水壶 Tool type: Zn 压铸 Work material: 3# Zn 合金 Die Casting Type: Hot Chamber Working Load:150 T
Original Tool steel Hardness Surface treatment performance Failure due to 8407 50 HRC 使用早期发生侵 蚀 侵蚀 Replacement 8407 50HRC ASN+ASO 60,000 Still use
处理方法: 焊接＋ ABP+ ASO 结果 : 20,000 模后发生侵蚀
NINGBO
ASN+ASO的应用
• ASN+ASO 搭配(特殊浅层氮化与蒸汽氧化)处理，既达 到了氮化的耐磨性，又有氧化膜隔离铝液。 从而提高模具抵抗冲蚀，侵蚀能力。（氮 化深层约3-5丝，氧化层3-5um.)
ASN＋ASO
压铸模具表面强化处理
目录
一、模具的失效方式及解决方案 二、ABP： 提高模具抗热疲劳龟裂的表面处理 三、 ASO： 提高模具抗侵蚀性能的表面处理 四、ASN： 提高模具抗冲蚀性能的表面处理 五、ABP+ASN ABP+ASO ASN+ASO 套餐应用 六、未来计划
表面处理技术(超硬化处理)
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。
TD处理技术的发展现状以及在模具上的应用
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高温CVD法形成的碳化钛覆层与TD覆层处理获得的表
面覆层硬度接近,并且高温CVD法和TD覆层处理的覆层与基
体都是冶金结合,具有PVD和PCVD无法比拟的膜基结合力,
四．与相关技术的比较
表1 各种表面处理方法的性 能比较
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不同的工件材料及不同的使用场合TD覆层处理的工艺
有一些差别，但其基本过程都是将预制好的工件放入硼砂混
合物中，在850-1050℃的温度下保温2-12小时，在工件表面
形成覆层后，根据工件的材料或要求选择适当方式冷却（一 般是淬火过程，也有不少例外），并进行一些相应的后续处 理（如回火，清理，尺寸调整，抛光等）。
TD覆层处理可广泛应用于解决或改善以下这些问题：
（1）由粘着磨损所引起的模具与工件或工件与工件之间的拉
伤、粘附问题，如各类钢板或有色金属的拉延、弯曲、翻边、 滚压成形和压铸成形等模具或其他相互接触并有相对运动的工 件表面，采用TD覆层处理是目前解决此类问题最好的方法之一， 并可以提高其使用寿命数倍至数十倍。
时保证盐浴成分的纯净； (4)装吊：根据工件尺寸的大小、形状、加工面等放入到不同 的工件架上定位； (5)预热：高温预热工件(约800～850℃)，其实质是对工件进 行正火处理，以改变基体的组织结构，提高韧性，减少工件 变形；
TD处理工艺
TD处理工艺
Cr12MoV，SKD1，SKD11，DC53，DC54都非常适合做TD处理。
一、TD技术原理TD模具表面超硬化处理技术：采用金属碳化物扩散覆层TD (Thermal Diffusion Coating Process)原理，是在一定的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳原子产生化学反应，扩散在工件表面而形成一层几微米至二十余微米的钒、铌、铬、钛、铱、钽等金属碳化层。
二、技术特点
（一）金属、模具、机械、汽车、钢管、标准件、电子、金属加工等行业；（二）与基体冶金结合，表现出最优异的抗剥离性；
（三）可重复处理；
（四）不论工件形状如何，都能形成均匀的被覆层，处理过程中模具变形小；
（五）工件被覆后的表面粗糙度在Ra0.4之内与处理前大致相同，处理后可直接使用。
三、主要技术指标表面硬度/HV 2600～3600HV 基体硬度/HRC 58～63HRC （基体硬度可根据用户对模具(工件)韧性的要求进行可控处理）光洁度Ra0.2之内与处理前无变化碳化层厚度/6μm ～15μm 。
四、TD最直接的应用
（一）、所有以磨损失效的冷作模具、标件：冲压、挤压、拉拔、冷镦工艺中的模具，如汽车覆盖件，各类成形、整形、翻边、翻孔、引伸类模具。
（二）、专业领域的使用：标准件、机械部件、石化、钢铁、机械、航空航天、金属加工等行业对一些既要求高耐磨又要求高韧性的特殊零部件。
（三）、部分领域取代硬质合金: 1、硬质合金韧性差；2、硬质合金加工难度大、成本高、周期长。
（四）、普通的国产模具材料替代进口材料：国产模具材料经TD处理后远远超过进口模具材料用普通热处理方式加工的模具(工件)的使用寿命。
塑料模具设计产品外观要求标准
塑料模具设计产品外观要求标准一、成型塑胶外壳外观、尺寸、配合1. 塑胶外壳表面不允许缺陷：缺料、烧焦、顶白、白线、披峰、起泡、拉白或拉裂、拉断、烘印、皱纹。
2. 熔接痕：一般圆形穿孔熔接痕长度不大于5mm，异形穿孔熔接痕长度小于15mm，熔接痕强度并能通过功能安全测试。
3. 收缩：外观面明显处不允许有收缩，不明显处允许有轻微缩水，手感不到凹痕。
4.一般小型塑胶件平面不平度小于0.3mm，有装配要求的需保证装配要求。
5. 塑胶外壳外观明显处不能有气纹、料花，产品一般不能有气泡。
6. 塑胶外壳的几何形状，尺寸大小精度应符合正式有效的开模图纸或3D文件要求，塑胶外壳公差需根据公差原则，轴类尺寸公差为负公差，孔类尺寸公差为正公差，顾客有要求的按要求。
7. 塑胶外壳壁厚：塑胶外壳壁厚一般要求做到平均壁厚，非平均壁厚应符合图纸要求，公差根据模具特性应做到-0.1mm。
8. 塑胶外壳配合：面壳底壳配合：表面错位小于0.1mm，不能有刮手现象，有配合要求的孔、轴、面要保证配合间隔和使用要求。
二、塑胶模具外观1.塑胶模具铭牌内容完整，字符清晰，排列整齐。
2. 铭牌应固定在模脚上靠近模板和基准角的地方。
铭牌固定可靠、不易剥落。
3. 冷却水嘴应选用塑料块插水嘴，顾客另有要求的按要求。
4. 冷却水嘴不应伸出模架表面5. 冷却水嘴需加工沉孔，沉孔直径为25mm、30mm、35mm三种规格，孔口倒角，倒角应一致。
6. 冷却水嘴应有进出标记。
7. 标记英文字符和数字应大于5/6，位置在水嘴正下方10mm处，字迹应清晰、美观、整齐、间距均匀。
8. 塑胶模具配件应不影响模具的吊装和存放。
安装时下方有外露的油缸、水嘴，预复位机构等，应有支撑腿保护。
9. 支撑腿的安装应用螺钉穿过支撑腿固定在模架上，过长的支撑腿可用车加工外螺纹柱子紧固在模架上。
10. 塑胶模具顶出孔尺寸应符合指定的注塑机要求，除小型模具外，不能只用一个中心顶出。
11. 定位圈应固定可靠，圈直径为100mm、250mm两种，定位圈高出底板10~20mm。
压铸模具冲蚀表面强化处理
Working Load:150 T
Tool steel Hardness Surface treatment performance
Failure due to
Original 8407
50 HRC -
热疲劳龟裂
B,解决方案 1,选用具有在高温环境中高强度和高硬度 高韧性的模具材料(如DIEVAR,8407). 2,设计好的冷却水孔,降低模具表面温度. 3,增加模具表面压应力,细化压缩表面晶 粒,增加表面硬度(如ABP表面强化处理).
黏着的机理
• 黏着是指压铸产品与模具之间粘合,造成产 品和模具的表面损伤.
裂纹弥合，在制品上不再有明显裂纹复制的 痕迹
ABP是提高模具耐热疲劳性，抵抗早期龟 裂即经济又实惠的方法！！
三、 ASO： 提高模具抗侵蚀性能的表面处理
ASO表面强化处理
什么是 ASO 表面处理?
ASO采用特别开发专用的设备，进
行蒸汽加热，在模具表面生成致密 的，稳定的具有保护性的Fe3O4氧化
22.3
失重率
17.3
12.3 7.3 2.3
无表面处理 ABP ASN ASN+ASO
-2.7 十分钟 十五分钟 三十分钟 动态熔损时间
DIEVAR表面处理熔损试验比较
22.3
失重率
17.3
12.3 7.3 2.3
无表面处理 ABP ASN ASN+ASO
-2.7 十分钟 十五分钟 三十分钟 动态熔损时间
采用较低的冲头速度以降低卷气－这样设置冲头会较慢的运动到注 料口
目录
一、模具的失效方式及解决方案 二、ABP：
提高模具抗热疲劳龟裂的表面处理 三、 ASO：
模具硬化处理方法
模具硬化处理方法模具硬化处理可是让模具变得更耐用、更厉害的魔法哦。
一、淬火硬化。
淬火可是模具硬化处理的一个超酷的方法呢。
就是把模具加热到很高的温度，然后快速冷却。
这就像是给模具来个冰火两重天的挑战。
加热的时候，模具里的组织结构就像一群小士兵在重新排队，变得更整齐有序。
然后快速冷却，就把这种整齐的结构一下子固定住啦。
不过淬火的时候得小心哦，要是冷却速度控制不好，模具可能会出现裂缝，就像小脸蛋上突然多了道小口子，那就不好看啦。
二、渗碳硬化。
渗碳硬化就像是给模具偷偷加餐。
把模具放在含有碳元素的环境里，让碳元素一点点渗到模具的表面。
这个过程就像是小蚂蚁搬家，碳元素慢慢钻进模具的身体里。
渗碳后的模具表面就变得硬邦邦的啦，就像穿上了一层坚硬的铠甲。
而且这种硬化是表面硬化，模具内部还是保持着比较好的韧性，就像外刚内柔的小超人。
三、氮化硬化。
氮化硬化也很有趣呢。
让氮原子跑到模具表面去，和模具里的元素结合。
氮化后的模具表面硬度很高，而且还很耐磨，就像给模具穿上了一双超级耐磨的鞋子。
氮化处理后的模具表面还会变得很光滑，就像刚擦了宝宝霜的小脸蛋，滑溜溜的。
而且氮化硬化对模具的变形影响比较小，不会让模具变得歪歪扭扭的。
四、表面镀硬铬。
这就像是给模具穿上一层亮晶晶的硬壳。
把铬镀到模具表面，铬可是个硬家伙。
镀了硬铬的模具，表面不仅硬，还很耐腐蚀呢。
就像给模具打了一把防锈的小伞。
不过镀硬铬的时候要注意工艺哦，要是没镀好，铬层可能会剥落，那就像衣服掉扣子一样，不好看也不实用啦。
研磨抛光专用名词
研磨抛光专用名词
研磨抛光专用的名词包括：
1.粗抛光：使用粗磨料和低速工具进行磨光，主要目的是去除磨痕
和粗糙的表面，提高模具的表面粗糙度。
2.精抛光：使用细磨料和高速工具进行磨光，主要目的是去除表面
缺陷，进一步提高模具的表面精度和粗糙度，使表面更光滑。
3.超精抛光：使用超细磨料和非常高的转速工具进行磨光，主要目
的是去除表面纹理，进一步提高模具的表面完整性，使表面非常光滑。
4.硬化处理：使用硬质合金或立方氮化硼等工具对模具进行磨光，
以提高模具的耐用性和耐磨性。
此外，研磨抛光专用的名词还包括研磨剂、抛光布、抛光轮等。
如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
模具表面超硬化处理技术
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。
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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。
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。
5、应用实例及图例
（1）应用实例
（）图例
不锈钢焊管轧辊
冲头、顶杆、翻边模
、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（咬合），使焊管及模具表面形成拉伤。
因此，好的不锈钢成型模具必须具备极高的耐磨和抗粘结（咬合）性能。
我们对进口焊管模具的分析表明，该类模具的表面处理都是采用超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。
不锈钢焊管成型模具材料一般是由高碳高铬的Cr12MoV（或SRD11 D2, DC53
制成。
目前国内普遍采用如下工艺流程制作模具：下料—粗加工—热处理（高温
淬火加咼温回火）f精加工f氮化f成品（注：为节省成本，一般生产厂家现在都省去了锻造与球化退火两道耗时，费财工序）。
由于Cr12MoV类材料属于高碳高铬合金钢, 其原始组织存在很大的成份偏析（这种偏析即使一般的锻造也无法消除）。
这样经过热处理（高淬高回）的模具内部组织极不均匀，宏观表现为硬
度极不均匀（HRC四十几至六十左右），再经氮化处理，模具表面不均匀性无法消除，基体硬度甚至进一步降低，实际使用时，表现为模具及焊管表面均易拉伤，模具寿命低。
由湖南特普电子有限公司潜心研究的模具表面超硬化处理技术已成功应用于不锈钢焊管成型模具上。
经该技术处理的模具在其表面形成硬度高达HV3000左右的金属碳化物层，该碳化物层致密，与基体结合紧密，不影响工件的表面光洁度，具有极高的耐磨，抗咬合性能，可从根本上解决焊管的拉毛问题，减少制管后续抛光工序的工作量并提高产品质量，大幅度提高模具使用寿命，减少售后服务工作量。
实践表明，该技术具有极高的使用价值。
以下是该工艺处理模具与氮化处理模具的有关比较。
1、性能：
氮化模具本工艺处理模具
表面硬度：HV700~100（左右HV3000左右
基体硬度：极不均匀HRC58~62
HRC40~60
2、工艺流程：
氮化模具：下料一粗加工一热处理（高淬高回）-精加工一氮化一成品
本工艺处理模具：下料一全部加工到位（无须热处理）一本工艺处理（基体硬化与表面处理一次完成）。
—磨内孔—成品
由工艺流程可看出，采用本工艺可缩短模具的加工周期。
3、使用效果：
本工艺处理的模具较氮化模具可从根本上解决焊管的拉毛，从而减少焊管后续抛光工序的工作量并提高产品质量（因大量抛光而使管壁减簿），大幅度提高模具使用寿命，减少售后服务工作量。
由湖南特普电子有限公司开发的模具表面超硬化处理技术，在实际生产当中得到较广泛的应用，并受到客户的好评，由此工艺处理的模具寿命较传统工艺如氮化有较大幅度的提高，在某些模具性能方面超过国外水平，而价格仅是国外同等的1/4~1/10 。
经本工艺处理的模具有轧辊，冲头，彩管系列冷作模具，标准件模具，叶蜡石模具，铜铝型材挤压模具等，使客户产生了很高的效益，使模具的性价比得到质的提高。