TD覆层处理技术

TD切片处理技术1 .技术概要热扩散法碳化物被复层处理(thermalsdiffusioncarbidecoatingprocess )简称为TD被复层处理，是通过高温扩散作用在工件表面形成的数微米至数十微米的金属碳化物被复层，其结构如上图所示。 该涂层硬度非常高，HV高达3200左右，与母体材料冶金结合。 实践证明，该复盖层具有极高的耐磨性、耐咬合性、耐腐蚀性等性能，从工件的寿命数倍提高到数十倍，具有极高的使用价值。2 .使用TD霸权层处理的主要利益1 .大幅度提高模具和工件的寿命，节约生产成本和运行成本。2、大幅度改善产品外观，提高产品尺寸均匀性，提高产品质量。3 .大幅节约维护时间和劳动力，减少因维护停止造成的损失。4 .摩擦系数降低，耐咬合性能大幅提高，无需或减少润滑，无需采用高级润滑产品。3 .与相关技术的比较在工件表面形成高硬度的耐磨材料是通过提高工件的耐磨性、耐咬合性、耐腐蚀性等性能来提高其寿命的有效且经济的方法，TD被复层处理技术以碳化钒被复层为例，其表面硬度能够达到HV3200左右，是现有的表面处理方法，例如渗碳氮化HV1200； 镀硬铬HV1000； 而且硼化HV 12001800等表面处理的硬度非常高，因此具有远远优于这些表面处理方法的耐磨损性能。物理气相沉积(PVD )、物理化学气相沉积(PCVD )、化学气相沉积(CVD )、TD霸层处理是现代几种表面超硬化处理方法，PVD、PCVD工艺温度低，变形小，形成的氮化钛霸层HV达到2000左右，通过这两种方法形成的氮化钛涂层和母体不能达到完全满意的使用效果，甚至没有效果。 PVD、PCVD难以发挥超硬化合物霸层的性能优势。高温CVD法形成的碳化钛被复层接近TD被复层处理得到的表面被复层的硬度，而且高温CVD法和TD被复层处理的被复层和基体为冶金键，PVD和PCVD具有不可比拟的膜基键合力，因此是目前最有效的表面超硬化方法。 比较而言，CVD被复层的运行成本高，之后的处理也很麻烦，其应用主要集中在硬质合金工件上，但由于TD被复层处理后续的处理较为便利，因此既能够应用于钢铁材料，也能够应用于硬质合金.4 .应用范围TD包复处理可广泛应用于各种磨损引起的模具与工件或工件与工件之间的划伤或磨损极差的问题。 其中，咬合、粘合引起的划伤、划伤问题、TD包复处理是目前世界上最好的解决方法之一。 磨损引起的工件尺寸极端问题，通过TD被复处理来提高寿命是非常正常的。处理后工件的材料含有碳量超过0.3%的各种钢铁材料、硬质合金等技术原理和技术TD包复处理是热扩散法碳化物包复处理(thermalsdiffisioncarbidecoatingprocess )的简称，英文简称“TD coating”。 该技术是日本丰田中央研究所于1970年代首先开发的，因申请专利，故又称“Toyota Diffusion Process”，又称“TD Process”，又称TD处理，我国又称“熔盐渗透金属”。无论其名称如何，其原理是在熔融硼砂混合物中放置工件，通过高温扩散在工件表面形成金属碳化物被复层。 该碳化物被复层可以是钒、铌、铬等元素的碳化物，也可以是其复合碳化物，目前应用最广泛的是碳化钒被复层。 图1显示的是TD霸层组织的结构。 一般来说，TD包复处理的基本工艺是工件检查-研磨-悬挂-TD包复处理-淬火回火13次-清扫-检查-尺寸调整-研磨-入库。主要特点以碳化钒被复层为例，TD被复层处理的主要特征如下1、霸层硬度高，HV达28003200，远高于氮化和镀硬铬，因此具有这些表面处理的耐磨性、耐划伤性、耐腐蚀性等性能。 表示TD霸权层处理和其他几种表面处理技术能达到的材料硬度的比较。2、由于是通过扩散形成的，霸层与基体具有冶金结合，霸层与基体的结合力远远高于硬铬电镀、PVD或PCVD电镀，使用中不脱落对于成形模具的应用至关重要。国内外发展情况TD霸权层处理技术自上世纪80年代开始陆续从日本引进世界各地的多个国家，由于各国国情的不同，一些国家成功，一些国家失败。 该技术在日本、美国、韩国等国家得到广泛应用。 国内70年代开始研究这项技术，至今已有数十家公司研究这项技术，发表了数百篇专利数项，发现现有的公司专门研究这项技术。 实际上，中国在80年代中期起草了该技术的技术标准。 JB/T4218-946硼砂熔盐渗透金属，这一标准于1994年10月25日得到批准。 国内的研究成果大多未经过长时间的生产实践考验，应用中经常存在这样的问题，尽管70年代到90年代研究的人很多，但没有专门从事这种技术加工的厂家。笔者自1991年开始研究该技术，经过多年的研究和应用探索，自1997年成功地在各类模具上成功开设了一家自2001年起在国内专业从事该技术加工业务的公司。 多年来，数百家国内外企业提供TD霸层处理加工服务，应用于汽车、家电、五金、制管、冶金等行业的拉伸(拉伸、拉伸)、弯曲、翻边、辊压成形、冷头、冲裁、粉末冶金等模具和零件，或者从根本上解决工件表面的划伤问题，大幅度提高工件寿命TD切片处理技术2009/4/8/09376305来源：机械专家网络一定含碳量(例如0.3%以上)的钢材、硬质合金等都可以形成TD被复层，各含碳量低的钢材可以通过预渗碳形成TD被复层。 若要搭载大、精度高的工件，建议使用SKD11、DC53、Cr12MoV、Cr12、Cr15MoV、H13、硬质合金等各种中高合金模具钢。应用和推广价值TD包复处理的应用主要有两个方面：另一方面，利用其高耐磨性、耐粘合性，在成型模具如拉伸、弯曲、翻边、辊压成型、压铸等模具表面损伤工件和粘合材料，提高产品质量，大幅提高模具寿命，同时利用其高耐磨性能许多实践已经证明，TD霸权层处理是解决当前创伤问题的经济有效方法之一，可以将模具寿命提高几倍到几十倍，非常有用。 图2所示的车轮轮辋成形模原本采用CrWMn进行了盐浴氮化处理，但寿命为1000次左右时，工件和模具严重划伤，进一步划伤后，使用模具材料Cr12MoV进行TD霸层处理后，根本解决了工件表面划伤的问题近年来，随着我国制造业尤其是汽车工业的高速发展，TD复盖处理技术在解决汽车高强度钢板和厚板冲压模具表面损伤问题、提高模具寿命方面表现良好，其应用越来越多。 图3显示的是用TD被复层处理汽车零部件的模具的样品。另外，TD霸权层处理是8501050条件下的高温处