模具表面处理工艺有哪些(模具表面处理的目的是什么)

工模具钢在使用过程中的磨损主要发生在表面。如何改善工模具的表面性能以提高其使用寿命一直是模具研究的重点。以下常用工艺可以提高工具模具的表面硬度和耐磨性，从而使工具模具的使用寿命提高数倍甚至数十倍。

1、CVD表面处理方法。

CVD表面处理方法是化学气相沉积的简称。它是利用气相物质中的一定化学过程，将高熔点、高硬度的金属及其碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和氧化物涂覆在工具模具上。表面形成硬质涂层，与基材结合良好，从而提高使用寿命。

国内科研人员采用CVD技术在Cr12、Cr12MoV、9CrSi上沉淀Ti(C、N)涂层，并取得了良好的效果。此外，金刚石作为最硬、导热系数最高的材料，也可以沉积在WC-Co刀具上。此类刀具具有优良的抗热震性能、加工精度高、寿命长、自润滑性能好，应用广泛。

但CVD表面处理方法的涂层温度高于1000，这使得该方法不适用于高速钢。另外，CVD涂膜具有张力，会对抗缺陷能力产生不利影响。这方面还需要进一步研究。

2.PVD表面处理方法。

PVD表面处理方法是物理气相沉积的简称。它利用电能等物理方法，使金属蒸发产生离子进行镀膜，从而提高使用寿命。

PVD表面处理方法的加工温度控制在500以下，可作为最终处理工艺。适用于高速工具钢刀具的涂层，可大大提高刀具的切削性能。这一优势使得该方法的应用得到了迅速推广。在工业发达国家，高速钢复合刀具上PVD涂层的比例高达90%。 PVD表面处理方法加工温度低，残余应力小。适用于精密、复杂硬质合金刀具的涂层，不会对环境造成不良影响。但PVD涂层的缺点是不如CVD涂层均匀，涂层与基体结合力不强，涂层硬度较低。

3、化学热处理法。

化学处理方法有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、金属化等。即在碳、氮或金属气体的气氛中，让元素原子渗入钢的表层，从而使表层高碳含量高、氮含量高、金属化程度高，而核心保持不变。表面形成的硬质涂层可以显着提高工具钢的使用寿命。

在各种化学热处理方法中，渗碳是最常见的一种。可有效提高材料表面的耐磨性。生产工艺简单，成本低，应用广泛。该方法用于低碳钢或低碳合金钢的表面强化。可用于热作磨具3Cr2W8V、高速钢W18Cr4V、冷作模具钢C12MoV等的表面处理，可显着提高性能。

4、其他方法。

此外，正在研究的工模具钢表面处理工艺还有刷镀、化学镀、盐浴渗钒、激光表面热处理等表面处理。在生产中已得到一定程度的应用。