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　　1、熱擴(kuò)滲技術(shù)

　　熱擴(kuò)滲技術(shù)是用加熱擴(kuò)散的方式使欲滲金屬或非金屬元素滲入金屬材料或工件的表面，從而形成表面合金層的工藝。其突出特點是擴(kuò)滲層與基材之間是靠形成合金來結(jié)合的，具有很高的結(jié)合強(qiáng)度，這是其它涂層方法如電鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、甚至物理氣相沉積技術(shù)所無法比擬的。常用于熱擴(kuò)滲的合金元素包括碳、氮、硅、硼、鋁、釩、鈦、鎢、鈮、硫等。上述元素都已在不同程度上應(yīng)用于各類模具型腔表面的強(qiáng)化。隨著熱擴(kuò)滲技術(shù)的不斷發(fā)展，二元乃至多元共滲工藝在模具表面強(qiáng)化中發(fā)揮越來越大的作用。對不同滲入元素或不同模具種類而言，最佳滲入工藝也不盡相同，這里介紹在模具表面強(qiáng)化中應(yīng)用最多的幾種熱擴(kuò)滲工藝。

　　1.1滲碳

　　滲碳具有滲速快、滲層深、滲層硬度梯度與成分梯度可方便控制、成本低等特點，能有效地提高材料的室溫表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度等。滲碳工藝應(yīng)用于模具表面強(qiáng)化的第一個方面是低、中碳鋼的滲碳。滲碳應(yīng)用于冷作、熱作和塑料模具上，都能提高模具壽命。對于注塑模，特別是在成形對型腔起磨粒磨損的塑料制品時，可采用20#鋼粗加工成模，進(jìn)行型腔表面滲碳，再經(jīng)過精加工拋光后投入使用，除了可以降低表面粗糙度外，模具的耐磨性也會相應(yīng)提高。又如3Gr2W8V鋼制壓鑄模具，先滲碳再經(jīng)1140℃-1150℃淬火，550℃回火兩次，表面硬度可達(dá)58-61HRC，使壓鑄有色金屬及其合金的模具壽命提高1.8-3.0倍。

　　滲碳工藝應(yīng)用于模具表面強(qiáng)化的第二個方面是“碳化物彌散析出滲碳”，簡稱CD滲碳法。它是采用含有大量強(qiáng)碳化物形成元素(如Cr、Ti、Mo、V)的模具鋼在滲碳?xì)夥罩屑訜?，在碳原子自表面向?nèi)部擴(kuò)散的同時，滲層中會沉淀出大量彌散合金碳化物，如(Cr.Fe)7C3、(Fe.Cr)3C、V4C3、TiC，從而實現(xiàn)了CD滲碳。CD法滲碳層中，滲層表面含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)高達(dá)2%-3%，彌散碳化物含量達(dá)50%以上，且碳化物呈細(xì)小均勻分布。CD滲碳件直接淬火或重新淬火回火后可獲得很高的硬度和優(yōu)異的耐磨性。經(jīng)CD滲碳的模具心部沒有出現(xiàn)象Cr12型模具鋼和高速鋼中的粗大共晶碳化物和嚴(yán)重碳化物偏析，因而其心部韌性比Cr12MoV鋼提高3-5倍。實踐表明，CD滲碳模具的使用壽命大大超過消耗量占冷作模具鋼首位的Cr12型冷作模具鋼和高速鋼。