工模具表面强化处理概述模具材料硬度 模具材料强度 模具材料耐磨性 模具材料韧性
模具材料是模具工业的基础。模具成形加工技术的不断发展，对模具材料提出的要求越来越高。而模具制造加工的专门化与产业化又要求尽量地降低模具材料及其加工的费用。表面工程技术是当前材料学科与工程领域中表现较为活跃、发展较为迅速的分支。表面工程技术在模具加工与制造领域中的应用，在很大程度上弥补上模具材料的不足，充分发挥了模具材料的性能潜力。
使用材料时，强韧性的配合非常重要，一般情况下，表面高的硬度、强度、耐磨性与心部韧性、塑料之间常常存在着矛盾，使用整体材料，在许多情况下难于处理得恰当，有时甚至无法解决。而采用表面强化处理则很容易做到两者兼顾，使材料的潜力得到充分发挥。如冷作模具承受冲击载荷大，其表面耐磨性与心部韧性之间的矛盾更加突出，经渗硼后表面耐磨性由高硬度的硼化物层承担，再适当地提高回火温度将基体硬度降低使心部韧性得到改善，既发挥了硼化物层的耐磨优势，又避免发生脆性断裂，可使模具寿命延长十几倍。传统的中碳钢后表面淬火和低碳钢渗碳后淬火，都是强韧化处理的实际应用。用普通材料经表面强化处理，可能代替价格高的材料，甚至，代替昂贵的稀缺材料。如用低碳钢渗铝代替高合金耐热钢制作渗碳罐，节约了铬、镍资源，并降低了成本。
晶粒大小和形态是影响强化层性能的重要因素，控制层的组织十分必要。决定晶粒大小的因素是形核率与晶体长大的速率，此外还受其他条件影响，比较复杂。一般说来，形核率越高，晶粒越细；熔体结晶时过冷度越大，晶粒越细。气相一固相沉积时沉积速度越大，晶粒越细。激光、电子束等高能量密度加热，自激冷却很快，可形成细晶粒的、超细晶粒的、甚至微晶的强化层。
表面强化技术是表面工程的核心内容，表面强化技术是决定强化层（膜）的成分、组织、结构和性能的关键。可能应用于模具加工与制造的表面工程技术非常广泛，不仅包括传统的表面淬火技术（如感应淬火、火焰淬火等）、热扩渗技术（如渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属等）、堆焊技术和电镀硬铬技术，还有近年迅速发展的激光表面强化技术、物理气相沉积技术（PVD）、化学气相沉积技术（CVD）、离子注入技术、热喷涂技术等。而且，传统的表面工程技术也在不断完善与发展之中。许多表面强化技术的应用范围也不是单一的，常常是既能用于提高表面硬度、强度和防腐性能，又能用于装饰、维修机件，甚至作为制造复合材料的预处理工艺。
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