模具（jù）製造中的表麵強化（huà）技術（shù）是指模具工作零件表麵經（jīng）預處理後，通過單一或複合（hé）表麵（miàn）技術處理，使模具工作零件獲得所需表麵或綜合性能的（de）專業（yè）強化技術。該技（jì）術的功能性、環（huán）保性和增效性等優勢在模具製造成本、模具質量和模具壽（shòu）命等（děng）方（fāng）麵起著尤（yóu）為重要的作用。在生產中，綜合（hé）考（kǎo）慮該技術的特點、模具工作條件和生產的經濟（jì）性等因（yīn）素（sù），選擇眾（zhòng）因素的最佳匹配點，可顯著改善模具壽命、質量，獲取突出的（de）經濟效益。

1、表麵強化技術在（zài）模具製（zhì）造中的應用現狀

1.1 滲碳表麵化學熱處理

滲碳工藝是一種較常使用（80%以（yǐ）上）的模具表麵強化技術，該工藝主要針對塑料模具型腔的表麵強化。經滲碳處理後的模具工作零件，可達到“外硬內韌”的效果，即工作零件表麵獲得硬度、

耐（nài）磨（mó）性、疲勞強度等性能的提升，而心部仍保持原來（lái）的塑韌性、強度，符（fú）合對模（mó）具工作零件使用性（xìng）能的（de）要求。具有滲速快、滲層深、成本低（dī），且滲層和基體零件之間具有較完（wán）美的結合性能，

結合層（céng）之間實現平穩過渡。但操作溫度較高（900～950℃），尤其是（shì）離子滲碳（tàn）溫度（dù）可達1100℃，且滲碳後還需進行相應的熱（rè）處理，從而導致（zhì）模（mó）具（jù）變形的可能性加大，因此高精度（dù）塑料模具不建議采用該項技術。

氣體滲碳溫度（dù）一般為920～950℃，經王（wáng）榮濱試驗綜合（hé）評定：滲碳層表麵最合（hé）理的含碳量（liàng）為ｗ（Ｃ）0.85％～0.95％，滲層由外向內（nèi）碳質量分數梯度應均勻平緩，淬火組織中不允（yǔn）許（xǔ）有粗條（tiáo）狀馬氏體，過多殘奧，網狀碳化物和黑色屈氏（shì）體。過高的碳質量分（fèn）數（shù）易使模具（jù）零件組織中出現網（wǎng）狀碳化物等惡性（xìng）組織，影響模具質量和壽命，在後續加工過程（chéng）中易出現應力（lì）集中，產（chǎn）生龜裂等現象。

離子滲碳溫度一般為900～960℃，與氣體滲碳比較，離子滲碳具有（yǒu）效率高、變形小、汙染小、可處理任何形狀的（de）模具零件表麵等（děng）優點，更適合在塑料模具和衝壓（yā）模具表麵強化加工中應用。

1.2 火焰表（biǎo）麵熱噴塗技術

熱噴塗技術是一種發展極為迅速的表麵強化新（xīn）技術，它是利用熱源（電弧、離（lí）子弧、火焰等）將噴塗材料加熱到熔融（róng）或半熔融狀態，並使其霧（wù）化，以一定的速度噴向經（jīng）過預處理的基（jī）體表麵，依靠物（wù）理變化和化學變化（huà），與基體結合的工藝方法，此結合層，能提高模具零件的耐磨、耐蝕、耐熱等（děng）性能，且操（cāo）作簡（jiǎn）便（biàn），成本較低。近年來，該項技術在（zài）模具（jù）表麵強化中的應用得到進一步發展和完善，廣州有色金屬研究院采用超音速噴塗硬質合金工藝，使Cr12不鏽鋼拉深

模的壽命提高了（le）3～10倍。同時該（gāi）技術應用在（zài）模（mó）具修複中也取得較（jiào）大進步，如華中科技大（dà）學材料成形與（yǔ）模具技（jì）術國家重點實驗室的張（zhāng）祥林等采用超音速火焰噴塗（HVOF）技術，在Cr12MoV模具鋼表麵製備（bèi）了納米結構的WC12Co金屬陶瓷塗（tú）層（céng），測得塗層平均剪（jiǎn）切強度（dù）達150.8MPa，塗層的結合強度大於80 MPa，塗層硬度高（gāo）於1000HV。運用HVOF技術對冷擠壓模修複後，完全（quán）能（néng）滿（mǎn）足企業的使用要（yào）求。

1.3 複合表麵電鍍技術

電鍍技術是一種用電化（huà）學方法在基體表麵沉（chén）積金屬或金屬化處理的技術。電鍍（dù）硬鉻和硬鎳是我國（guó）塑料模具表麵處理的傳統技術。該技術在近室溫下進行，模具性能幾乎（hū）不受影響，也（yě）不會出現嚴重變形，

同時電鍍層的表麵粗糙度較低，硬度（dù）升高為800HV。但仍存在諸多問題，如：耐蝕（shí）性不高，溝槽、深孔無法處理，使其在模具（jù）強化中的應用受到一定限製，目前隻可（kě）用於強化普通塑料模具的耐磨性，不適用於形狀複雜且耐（nài）蝕性要求高的塑料模具。

目前，複合（hé）鍍是（shì）模具行業中鍍層技（jì）術應用最有活力的領域。複合電刷鍍可（kě）強化模具型腔表麵，也（yě）可（kě）用於修複（fù）模具型腔表麵。研究發現，在模具型（xíng）腔表麵刷鍍非晶態鍍層（0.01～0.02mm），可延長壽命（mìng）0.5～1.0倍（bèi）。複合鍍（dù）層中可加入微粒的品種較多，且參數調整範圍較寬，可操作性強，充分體現出鍍層的多（duō）樣性和（hé）綜合性（xìng）。大（dà）連理工大（dà）學的（de）於同敏、劉貴昌等將Ni－P－PTFE複合鍍用於UPVC管件模具表麵強（qiáng）化，解決（jué）UPVC材料對模具（jù）表麵的腐（fǔ）蝕有明（míng）顯效果，達到模具成型表麵（miàn）耐磨耐腐蝕等綜合（hé）性（xìng）能要求，但其硬度稍低（dī）。為此哈爾濱工業大（dà）學的範會（huì）玉在Ni－P的基礎上，將PTFE與SiC微粒（lì）複（fù）合，應用在玻璃纖維增強的塑料成型模具中，實踐表明可使其壽命提高10倍左右。

1.4 PVD、CVD、PCVD表麵鍍膜技（jì）術

鍍膜（mó）技術也就是氣相沉積技術，是將具有特殊性能的穩定化合物沉（chén）積於模具工作零件表麵，形成超硬鍍膜，使模具工作零（líng）件具有優異性能。工業中使用頻率較高的穩定化合物主要有TiC、TiN、SiN等。

物理氣（qì）相沉積（PVD）是（shì）用物理方法使鍍膜材料（liào）汽化後在（zài）基體表（biǎo）麵沉積成覆蓋層的（de）實用技術。該技術在20世紀初開始應用，在最近（jìn）30年發展迅（xùn）速，成為了一門（mén）具有廣（guǎng）闊應用前景的新技術，並逐漸向環保型、清潔型趨勢發展，主（zhǔ）要用於製造精度較高的冷作模具。江西省科學

院應用（yòng）物理研究所的彭文（wén）屹、張（zhāng）德元采用多弧離子（zǐ）鍍膜法對20根經TiN塗層處理的冷擠壓凸模進行實際使用壽命試驗，發現其壽命提高1.5倍以上；廣州有色金屬研究院的（de）林鬆盛、代明江對物理氣相沉積硬質薄膜在工模具（jù）上的應用進行了詳（xiáng）細研究，指出該技術能明顯提高（gāo）模具的使用壽命和工件加工質量。但是（shì）PVD法也存在著諸如繞鍍性差等缺點，對形狀複雜的模具零件表麵進行處理存在一定限製。

化學氣相沉積（CVD）是在900～2000℃範圍內用化學方法使氣體（tǐ）在基體材料表麵發生化學反應並形成覆蓋層的實用技術。該技術沉積溫度高、塗層結合牢（láo）固，對模具零（líng）件表麵形狀幾乎沒有要求，諸（zhū）如形狀複（fù）雜或帶（dài）有槽溝及小孔的零件均可進行均勻塗覆，彌補了物（wù）理氣相沉積的相關缺陷，例如在模具表麵強（qiáng）化中經常使（shǐ）用的TiC塗層硬度高，耐磨性好，摩擦因數小，減摩性好，抗咬合性強，大幅度提高模具的使用壽命。但CVD法存在（zài）處理溫度高，仍需進行淬火處理，會導致（zhì）較大變形等缺陷，因此在高精度模具的製造中此技術的使用受（shòu）到（dào）一定限製。

等離（lí）子增強化學氣相沉積（PCVD）是（shì）利用輝光放電增強反應物化學活（huó）性，促進氣相間的化學反應，在（zài）低（dī）溫下沉積出優質鍍層的實用（yòng）技（jì）術，是（shì）介於CVD和PVD之間的一種處理方法。用PCVD法將塗層鍍覆在模具（jù）工作零件表麵（miàn），經實（shí）踐證明，經濟效益非常可觀。重慶工（gōng）學（xué）院的張葉成、張津對PCVD技術在（zài）模具強化中的（de）應用進行研究，發現利用PCVD技術在W18Cr4V冷擠壓（yā）模具上沉積一層TiC，比無沉積（jī）膜層的模具壽命提高10倍以上；將PCVD法用於塑料製品模具上可提高模（mó）具壽命1～4倍。北京航空航天大學的陶冶教授籌建了PCVD表麵強化技術研究實驗室，自（zì）行設計製造了（le）試驗設備和輔助配套設施，並及（jí）時得到了自然科學基金的資助。項目組研製了基於PCVD複合滲鍍法的（de）模具表麵強化（huà）技術，具有工藝溫度低、均鍍性好和（hé）鍍層結合力高等優點，適用於所（suǒ）有高溫回火模具和部分低溫回火模具的製備，是目前唯一一種既適（shì）用於刀具強化又適用於形狀複

雜的模具表麵強化的（de）氣相沉積表麵強化技術。由此（cǐ）可見，PCVD技術（shù）在模具零件強化領（lǐng）域中的應用已經有所成（chéng）就，

並且應用（yòng）前景非常廣（guǎng）闊。

1.5 高能束流強化技術

高能束流強化技術具有非接觸（chù）、精確可控、材料適應性廣、柔性強、質量（liàng）優、資源節約（yuē）和環境友好等綜合優勢（shì），既可用於大批量高效自動化生（shēng）產，又適用於多品種、小批（pī）量加工，甚至個性（xìng）化產品的訂製，是模具製（zhì）造業中不可缺少的重要技術。其中，離子注入技術以其幾（jǐ）乎完美的（de）強（qiáng）化效（xiào）果在冷作模具（jù）、熱作模具和塑料模具（jù）等領域中得到廣泛應用，其平均壽命一般可提高2～10倍。有重大（dà）應用價值。

2、表麵強化技術（shù）在模具製造中的應用前景展望

根據研究，稀土元素可以強化表麵，提高滲速，淨化穩（wěn）定晶界，同時改善模具零件表（biǎo）麵組織、物理化學性能和機械加（jiā）工性能。把稀土元（yuán）素應（yīng）用在（zài）複合表麵強化技術過程中，可獲得更加（jiā）明顯的效果。如在Ni－Cu－P－MoS2鍍層中加入稀土，可使模具型腔麵的耐磨壽命延長近5倍。除此之外，稀土元素在化學沉積、電沉積、噴塗和激光塗覆等方麵都具有明（míng）顯的改善作用，但效果尚不十分穩定，可見稀土元素應用於模具製造將是今後研究的（de）重要方向。

隨著納米技術的飛速發展，其在（zài）提高模具的生產率和（hé）壽命方麵效（xiào）果顯著。但該技術還存在（zài）許多不完善的地方，尚有許多（duō）工作要做（zuò），如：複雜的模（mó）具型（xíng）腔表麵塗（tú）層不（bú）均勻、沉積參數（shù）不明（míng）確、針對模具零（líng）件表麵強化機理未明（míng）等問題。

3、結論

模具工作零件表麵強化技術可以在一定程度上彌補目（mù）前模具材料的一些不足，並已（yǐ）顯現出極強的發展潛力，但就目前的模具零件表麵強化技術而言，仍存在（zài）一些不足，其應用也（yě）受到一定限製，隻要注重研究開發，一定會加快和完善表（biǎo）麵強化技術在模具製造過程中的應用。

深圳市青青草污视频在线观看（xiáng）模具有限公司是一家專業的塑膠模具製作（zuò）工廠,我公司提供:塑（sù）膠模具,注塑（sù）模具,塑膠（jiāo）注塑等業務.業（yè）務合作電話:0755 -29773559