TD处理

表面超硬化处理技术

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、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、钛等的金属碳化层。

概述原理

TD模具表面超硬化处理技术经研究不断的持续改进，在解决冷作模具磨损失效的应用其技术、品质、成本和响应速度等方面有很大的优势。

技术特点

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，其结构如图1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。

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。

技术比较

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.

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.

TD处理的特点

随着社会（汽车行业）的发展，人们对各个方面都有更高的要求。为了满足这个需求，特别是针对汽车安全性能的要求越来越高，而且汽车所用的钢材强度越来越大，对模具质量的要求也不断的提高。而模具在生产过程中容易拉伤，为了解决模具的拉伤问题，我们对汽车模具表面必须进行强化处理。而强化处理有很多种，TD处理是最适合、实用的。

模具通过TD处理后，会大大提高模具表面的耐磨性和母材的韧性，在一般条件下和普通模具相比，它的使用寿命要提高8倍以上；同时会降低产品的不良率10%以上；也节约了反复修模、装模的次数，更重要的体现出从各方面的节约了生产的成本。

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