模具表面处理技术.ppt

碳氮共渗的分类四、渗硼渗硼方法渗剂中各部分的作用B4C为硼的来源，KBF4是催渗剂，SiC是填充剂，Mn-Fe则起到使渗剂渗后松散而不结块的作用。一般渗硼后冷至室温开箱时，渗剂松散，工件表面无结垢等现象，无需特殊清理。由于固体渗硼法无需特殊设备，操作简单，工件表面清洁，已逐渐成为最有前途的渗硼方法。2、盐浴渗硼渗硼后的热处理五、渗金属如固体渗铬，渗剂为100～200目铬铁粉(含Cr65％)(40—60)％+NH4Cl(12—3)％，其余为Al2O3,渗铬过程当加热至1050℃的渗铬温度时，氯化铵分解形成HCl，HCl与铬铁粉作用形成CrCl2，在CrCl2迁移到工件表面时，分解出活性铬原子[Cr]渗入工件表面。与此同时，氯与氢结合成HCI，HCI再至铬铁粉表面形成CrCl2，并重复前述过程而达到渗铬目的。2、液体法渗金属TD覆层的主要特点缺点是盐浴有比重偏析，必须在渗入过程中不断搅动盐浴。另外，硼砂的PH值为9，有腐蚀作用，必须及时清洗工件。适用材料只要材料含有一定量的碳元素，如含碳量大于0.3%的各类钢铁材料、硬质合金等，都可以在工件表面形成VC覆层。TD法可以解决的问题TD法的应用模具表面处理--TD覆层组织热浸法渗金属是较早应用的渗金属工艺，典型的例子是渗铝。其方法是：把渗铝零件经过除油去锈后，浸入780土10℃熔融的铝淬中经15—60分钟后取出，此时在零件表面附着一层高浓度铝覆盖层，然后在950～1050℃温度下保温4—5小时进行扩散处理。为了防止零件在渗铝时铁的溶解，在铝液中应加入10％左右的铁。铝液温度之所以如此选择，主要考虑温度过低时，铝液流动性不好，且带走铝液过多。温度过高，铝液表面氧化剧烈。3、气体法渗金属气体渗铬速度较快，但氢气容易爆炸，氯化氢具有腐蚀性，故应注意安全。渗金属法的进一步发展是多元共渗，即在金属表面同时渗入两种或两种以上的金属元素，如铬铝共渗，铝硅共渗等等。与此同时，还出现金属元素与非金属元素的两种元素的共渗，如硼钒共渗，硼铝共渗等。进行多元共渗的目的是兼取单一渗的长处，克服单一渗的不足。例如硼钒共渗，可以兼取单一渗钒层的硬度高、韧性好和单一渗硼层层深较厚的优点，克服了渗钒层较薄及渗硼层较脆的缺点，获得了较好的综合性能。几种化学热处理工艺的比较第三节一、电镀常用的电镀方法钢件镀铬工艺流程除蜡→热浸除油→电解除油→弱酸浸蚀→镀铜→镀镍→镀铬。镀铬的种类装饰性镀铬、镀硬铬、松孔镀铬。二、电刷镀电刷镀的原理镀笔结构图电刷镀的特点电刷镀的应用三、化学镀化学镀的应用在生产应用中对模具表面性能要求是多元的，因此单金属的镀层往往不能满足质量要求，这些促使了复合镀技术的发展。现在复合镀技术的实施主要借助于电镀、刷镀、化学镀。复合镀后膜层质量和性能提高显著，模具寿命更长。如在模具表面上复合电镀Ni－w－P、NI－Fe—P、Co—W—P合金显著提高了汽车模具的耐磨性和使用寿命。如Ni—PTFE、Al2O3；镀层可提高抗蚀性能；Ni－WC、SiC、SiO2、SiO2镀层可提高耐磨及抗蠕变性能；Ni－Mo2镀层可提高减磨自润性能；Ni－Cr镀层可提高高温强度。第四节气相沉积技术是将含有沉积元素的气相物质输送到工件表面，在工件表面形成功能性或装饰性的金属、非金属或化合物涂层的工艺方法。气相沉积在工件表面覆盖一层厚度为0.5-10um的过渡族元素（Ti,V,Cr,W,Nb等)的碳、氧、氮、硼化合物或单一的金属及非金属涂层。按沉积的主要属性可分为化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD），等离子体被引入化学气体沉积技术后，便形成等离子化学气相沉积（PCVD）。气相沉积的特点一、化学气相沉积CVD技术可用于各种金属成形模具和挤压模具。一般情况下，经过处理的零件具有很好的耐磨性能、抗高温氧化性能和耐腐蚀性能。CVD技术也被广泛应用于各种硬质合金刀片和冲头。但是，由于CVD是一个高温过程，对于大多数的钢质零件，在CVD涂层后要进行再次热处理。CVD技术的分类按照沉积化学反应能量激活分，可分为热CVD技术、等离子化学气相沉积技术（PCVD）、激光辅助化学气相沉积技术（LCVD）和金属有机化合物沉积（MOCVD）等。CVD技术特点CVD技术的缺点模具表面处理--CVD技术化学气相沉积的应用美国将CVD用于紧固件模具，提高寿命3一5倍；用CVD技术来沉积TiC和TiN于拉深凹模，提高寿命8倍。目前模具表面处理中应用较多的是铝型材挤压模具和精密叶片热锻模具，经过处理后，有较好的耐磨性和抗疲劳性，使用寿命提高一倍，由原来2.5t的通料量提高到5t。现在CVD技术发展是以等离子体、电子束、激光束、离子束、微波等先进科学技术的成就为基础，向着高效、节能、控制高度自动化、精确化的方向发展。二、物理气相沉积物理气相沉积适用范围广泛，几乎所有材