模具的表面强化与改性技术
表面强化处理是机械制造中一种常用的工艺方法，其目的在于使工件整个或部分表面获得较高的力学性能和物理性能，如硬度、耐磨性、耐疲劳性、导热性、耐热疲劳性与抗蚀性等，并能增加美观，而心部或其作部分仍具有良好的综合性能。对模具模膛进行表面处理的目的是在基体材料原有性能的基础上再赋予新的性能，这些新的性能主要有：耐磨性、抗黏附性、抗热咬合性、耐热疲劳性、耐疲劳强度、耐腐蚀性等。
表面强化处理按其处理温度范围可分为低温、中温和高温处理三类。镀铬、发黑、低温电解渗硫等属低温处理，处理温度低于300℃；渗氮、碳氮共渗、发蓝等属中温处理，处理温度在450℃～600℃；渗铬、渗碳、渗硼、碳氮硼三元共渗、铬铝硅三元共渗、CVD和PVD处理、TD处理、电火花表面强化、堆焊等属高温处理，处理温度高于750℃。
模具模膛表面强化处理按其原理可分为三种：第一种是改变表面化学成分的化学热处理方法，如渗碳、渗氮、渗铬和渗硼以及多元共渗，属化学热处理；第二种是各种涂层的表面涂覆处理，如堆焊、镀硬铬、超硬化合物涂层，属表面涂覆处理；第三种是不改变表面化学成分的强化处理，如火焰淬火、喷丸，属表面加工强化处理等。
渗氮、渗硼等化学热处理方法可以有效提高模具寿命。采用各种沉积方法将具有高硬度、高熔点、与基体钢材结合能力强的TiC、TiN、VC、NbC等碳化物被覆在模具模膛表面，形成一种硬质薄膜，使材料得到高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性等优越性能。当TiC、TiN、VC等化合物的被覆层达到2um～10um厚时，可以使模具表面具有很高的硬度和耐磨性，使用寿命提高数倍到数十倍；还可以在制作和模具之间形成润滑膜，起到隔离和润滑作用；应用于冲模可提高模具使用寿命4倍～10倍，应用于塑料模具也有明显的效果。
使用这些被覆工艺可以使包括硬质合金在内的所有模具材料获得前所未有的高耐磨性和抗黏附性。所以，具有高性能要求的模具，如生产量特别大的模具，制作为难加工材料的模具，以及在无润滑等恶劣条件下工作的模具，都必须进行表面处理。
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