模具的TD處理工藝

模具TD處理是熱分散法碳化物覆層處理的簡稱。因該技能由日本豐田研究所首先研制成功并申請。我國也稱作熔鹽滲金屬。不管其稱號如何，其原理都是將工件置于熔融硼砂混合物中，經(jīng)過高溫分散作用于工件外表構(gòu)成金屬碳化物覆層，該碳化物覆層可以是釩、鈮、鉻、鉭、鈦等的碳化物，也可以是其復(fù)合碳化物，其中應(yīng)用廣泛的是碳化釩覆層。大量的實(shí)踐證明，TD覆層處理碳化釩覆層是現(xiàn)在解決拉傷問題經(jīng)濟(jì)而有效的方法之一，并可以提高工模具或零部件壽數(shù)數(shù)倍至數(shù)十倍，使用價值。

TD覆層處理工藝過程

不同的工件資料及不同的使用場合TD覆層處理的工藝有一些差別，但其基本過程都是將預(yù)制好的工件放入硼砂混合物中，在850-1050的溫度下保溫2-12小時，在工件外表構(gòu)成覆層后，根據(jù)工件的資料或要求挑選恰當(dāng)方式冷卻(一般是淬火過程，也有不少例外)，并進(jìn)行一些相應(yīng)的后續(xù)處理(如回火，清理，尺寸調(diào)整，拋光等)。

將硼砂放入一個耐熱鋼制的坩堝中加熱熔化至800~1200℃，然后加入組成鹽浴的其他物質(zhì)，如碳化物構(gòu)成粉末鈦、鋇、鈮、鉻，再將工件浸入鹽浴中保溫1~10h，加入元素會分散至工作外表并與鋼中的碳起反應(yīng)，構(gòu)成由碳化物構(gòu)成的外表涂層。浸漬時刻長短取決于工藝溫度及涂覆層厚度要求。

TD涂層厚度主要取決于鹽浴溫度、處理時刻以及基材的化學(xué)成分。TD涂層厚度與鹽浴溫度、處理時刻的聯(lián)系可用下式表示：

D2=Ate-Q/RT式中，D為涂層厚度（單位為mm）；t為浸漬時刻（單位為s）；T為工藝溫度（單位為K）；Q為碳化物層的分散激活能（約為167~209kJ/mol）；R為氣體常數(shù)(8.29J/mol)；A為由基材含碳量等要素決定的常數(shù)，一般在10-2~10-5之間。

關(guān)于某一工件，其含碳量及化學(xué)成分是必定的，當(dāng)工藝溫度必定時，可以根據(jù)設(shè)計的涂覆層厚度要求，根據(jù)上述公式聯(lián)系，估算出所需求的處理時刻。

TD處理溫度一般為800~1200℃，這個挑選范圍是比較寬的，而溫度的凹凸又直接影響到涂覆層構(gòu)成的速率，因而，工藝溫度挑選顯得非常要害。TD處理溫度應(yīng)與基材的淬火溫度相一致。由于TD處理后必須經(jīng)淬火、回火處理，以獲得必要的基體硬度。溫度挑選過高，則會在TD處理過程導(dǎo)致基體組織的粗化。如果這種粗化的組織直接進(jìn)行淬火，不只降低了基體的力學(xué)性能，還會添加變形開裂傾向。而當(dāng)處理溫度挑選過低時，則在TD處理過程中不能完成奧氏體化，然后不能直接淬火。