表面熱處理是只加熱模具表層,以改變其表層力學(xué)性能的金屬熱處理工藝。經(jīng)處理后的工件,內(nèi)部的組織和性能不發(fā)生改變,整體仍具有良好的塑性和韌性,而表面確可達到較高的硬度、耐磨性,模具的抗疲勞強度、抗腐蝕性和抗咬合性、沖擊能力均得到提高。
模具表面強化處理工藝分為表面淬火和化學(xué)熱處理兩大種類。根據(jù)加熱方法不同,表面淬火又可分為感應(yīng)加熱(高頻、中頻、低頻)表面淬火、火焰加熱表面淬火、激光加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火等。模具加工應(yīng)用最多的為火焰加熱表面淬火。根據(jù)滲入元素的不同,化學(xué)熱處理可分為氮化法(QPQ處理鹽浴氮化l)、電火花表面強化法、滲硼法、滲碳法、TD法(TD處理)、CVD法、PVD法(HKS-G處理)、滲硅、碳氮共滲、鋁鉻共滲等。
TD熱處理(熱擴散法碳化物覆層處理):將工件置于添加有擴散元素的硼砂浴中,在工件表面形成V、Nb、Cr、Ti等碳化物覆層,通過高溫擴散作用于工件表面,形成一層5~15μm的金屬碳化物覆層,該覆層具有極高的硬度(Hv可達2500~3600左右)和耐磨性。
HKS-G處理:HKS-G涂層技術(shù)作為世界尖端PVD涂層技術(shù),優(yōu)勢在于適用強度在590MPa及以上的高強度、超高強度鋼板沖壓場合,有優(yōu)異的使用壽命。深圳市和勝金屬技術(shù)有限公司目前引進的“HKS-G涂層”技術(shù)項目,在世界上處于領(lǐng)先地位,與同類企業(yè)相比,技術(shù)領(lǐng)先一代。該項目2017年3月由深圳工廠引進第一臺設(shè)備,目前已經(jīng)開始量產(chǎn),服務(wù)全國汽車沖壓模具客戶。
模具表面處理有哪些?
TD-VC | TBS-1500 | CVD | PVD | Cr電鍍 | QPQ | |
皮膜種類 | VC | Fe-B | TiC | TiN, CrN | Cr | Fe-N |
皮膜硬度(HV) | 3,000 | 1,200~1,700 | 2,300~3,800 | 2,000~2,300 | 900~1,000 | 900~1,000 |
皮膜厚度(μm) | 3~15 | 10~100 | 3~15 | 1~5 | 20~50 | 10~20 |
處理法 | 熔融鹽浸漬 | 熔融鹽浸漬 | 氣體中加熱 | 氮氣中放電 | 水溶液中電解 | 熔融鹽浸漬 |
處理溫度(℃) | 900~1,000 | 900~1,000 | 900~1,000 | 400~600 | 50~80 | 500~600 |
基材變形 | × | × | × | O | ◎ | O |
基材/皮膜密著度 | ◎ | ◎ | O | × | × | △ |
耐磨性 | ◎ | O | ◎ | △ | △ | △ |
耐熱性 | △ | ◎ | △ | × | × | O |
應(yīng)用領(lǐng)域 | 汽車行業(yè) | 農(nóng)用機械 石油化工 | 成本較高,應(yīng)用較少 | 刀具、工具、高精密模具 | 有污染,逐步被淘汰 | OA部品、塑膠模具 |