TD模具表面超硬化處理技術，採用金屬碳化物擴散覆層TD（Thermal Diffusion Carbide Coating Process）原理，是在一定的處理溫度下將工件置於硼砂熔鹽及其特種介質中，通過特種熔鹽中的金屬原子和工件中的碳、氮原子產生化學反應，擴散在工件表面而形成一層幾微米至二十餘微米的釩、鈮、鉻、鈦等的金屬碳化層。
基本介紹
- 中文名：TD處理
- 技術：表面超硬化處理技術
- 採用：金屬碳化物
- 金屬碳化層：釩、鈮、鉻、鈦
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概述原理
TD模具表面超硬化處理技術經研究不斷的持續改進，在解決冷作模具磨損失效的套用其技術、品質、成本和回響速度等方面有很大的優勢。
技術特點
熱擴散法碳化物覆層處理（Thermal Diffusion Carbide Coating Process）,簡稱TD覆層處理，是一種通過高溫擴散作用於工件表面形成一層數微米至數十微米的金屬碳化物覆層，其結構如上圖所示。該覆層具有極高的硬度，HV可達3200左右，且與母體材料冶金結合。實踐證明，這種覆層具有極高的耐磨，抗咬合，耐蝕等性能，可提高工件壽命數倍至數十倍，具有極高的使用價值。
主要效益
1． 大幅度提高工模具或工件的使用壽命，節省生產成本或運行成本。
2． 大幅度改善產品外觀，提高產品尺寸的均一性，提升產品質量。
3． 大幅度節省維修時間和勞動強度，並減少因維修停機所帶來的損失。
4． 摩擦係數降低，抗咬合性能大幅度提高，無須潤滑或減少潤滑或無須採用高級潤滑產品。
技術比較
通過在工件表面形成一層高硬度的耐磨材料是提高工件耐磨，抗咬合，耐蝕等性能，從而提高其使用壽命的有效而又經濟的方法，TD覆層處理技術以碳化釩覆層為例，其表面硬度可達HV3200左右，較傳統的表面處理方法如滲碳HV~900；滲氮HV~1200；鍍硬鉻HV~1000；甚至滲硼HV 1200~1800等表面處理的硬度高得多，因此具有遠優於這些表面處理方法的耐磨性能。
物理氣相沉積（PVD），物理化學氣相沉積（PCVD），化學氣相沉積（CVD）,TD覆層處理是現代的幾種表面超硬化處理方法，其中PVD，PCVD 工藝溫度低,變形較小,所形成的氮化鈦覆層HV可達2000左右,但由於這兩種方法形成的氮化鈦塗層與母體材料的結合力較差,實際套用中,容易出現塗層的剝落,在使用條件較為苛刻的場合,如引伸類模具;根本就無法達到滿意的使用效果,甚至根本無效果.因此PVD,PCVD往往難以發揮超硬化合物覆層的性能優勢.
高溫CVD法形成的碳化鈦覆層與TD覆層處理獲得的表面覆層硬度接近,並且高溫CVD法和TD覆層處理的覆層與基體都是冶金結合,具有PVD和PCVD無法比擬的膜基結合力,因此是目前最有效的表面超硬化方法.相比而言,CVD覆層的運行成本較高,後續處理也比較麻煩,其套用主要集中在硬質合金工件上.而TD覆層處理由於後續處理比較方便,因此既可以用於鋼鐵材料,也可以用於硬質合金.此外,TD覆層處理技術在無須褪去原先覆層的情況下,可以進行多次重複處理.
套用範圍
TD覆層處理可廣泛套用於由於各類磨損所引起的模具與工件或工件與工件之間的拉傷或磨損超差的問題.其中因咬合或粘結而引起的拉傷或拉毛問題,TD覆層處理是目前世界上最好的解決方法之一.因磨損而引起的工件尺寸超差等問題,通過TD覆層處理後,提高使用壽命上十倍是很正常的.
所處理工件的材料,含碳量大於0.3%的各類鋼鐵材料,硬質合金等.一般推薦各類中高合金工模具鋼.
TD處理的特點
隨著社會（汽車行業）的發展，人們對各個方面都有更高的要求。為了滿足這個需求，特別是針對汽車安全性能的要求越來越高，而且汽車所用的鋼材強度越來越大，對模具質量的要求也不斷的提高。而模具在生產過程中容易拉傷，為了解決模具的拉傷問題，我們對汽車模具表面必須進行強化處理。而強化處理有很多種，目前TD處理是最適合、實用的。
模具通過TD處理後，會大大提高模具表面的耐磨性和母材的韌性，在一般條件下和普通模具相比，它的使用壽命要提高8倍以上；同時會降低產品的不良率10%以上；也節約了反覆修模、裝模的次數，更重要的體現出從各方面的節約了生產的成本。
