什么叫模具表面化学热处理

1. 表面热处理是什么

表面热处理
surface
heat
treatment
对工件表面进行强化的金属热处理工艺。它不改变零件心部的组织和性能
。广泛用于既要求表层具有高的耐磨性、抗疲劳强度和较大的冲击载荷，又要求整体具有良好的塑性和韧性的零件，如曲轴、凸轮轴、传动齿轮等。表面热处理分为表面淬火和化学热处理两大类。
表面淬火
通过不同的热源对工件进行快速加热，当零件表层温度达到临界点以上（此时工件心部温度处于临界点以下）时迅速予以冷却，这样工件表层得到了淬硬组织而心部仍保持原来的组织。为了达到只加热工件表层的目的，要求所用热源具有较高的能量密度。根据加热方法不同，表面淬火可分为感应加热（高频、中频、工频）表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火、激光加热表面淬火、电子束表面淬火等。工业上应用最多的为感应加热和火焰加热表面淬火。
化学热处理
将工件置于含有活性元素的介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入工件表层或形成某种化合物的覆盖层，以改变表层的组织和化学成分，从而使零件的表面具有特殊的机械或物理化学性能。通常在进行化学渗的前后均需采用其他合适的热处理，以便最大限度地发挥渗层的潜力，并达到工件心部与表层在组织结构、性能等的最佳配合。根据渗入元素的不同
，化学热处理可分为渗碳
、渗氮、渗硼、渗硅、渗硫、渗铝、渗铬、渗锌、碳氮共渗、铝铬共渗等。

2. 模具用钢的常用热处理方法有哪些

钢的热处理是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却的方式来改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工
艺方法。热处理的主要种类如下:
退火：把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢地冷却到室温，这一热处理工艺称为退火，常用的
退火方法有完全退火、球化退火和去应力退火。
正火：将钢加热到一定温度，保温一段时间，然后在空气中冷却的热处理方法称为正火。正火与退火的目的
基本相同，但正火的冷却速度比退火冷却速度快，得到的组织较细，硬度、强度较退火高。
淬火：将钢加热到一定温度，经保温后快速在水(或油)中冷却的热处理方法称为淬火。它的目的是提高材料
的强度、硬度、耐磨性等。常用的淬火方法有:单介质淬火法、双介质淬火法、分级悴火。常川淬火剂有水、油或
盐、碱的水溶液。
回火：将淬火后的钢重新加热到某一温度，并保温一段时间，然后以一定的方式冷却至室温，这种热处理方
法称为回火。回火是淬火的继续，经淬火的钢须进行回火处理.回火的目的是减少或消除工件淬火时产生的内应力
，适当调整钢的强度和硬度，稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变。回火的种类有低温回火、中溢回
火和高温回火，其中“淬火十高温回火”也称“调质处理”，经调质处理的零件具有良好的综合力学性能。
表面淬火：通过快速加热使工件表面迅速达到淬火温度.不等到热量传到心部就立即冷却的热处理方法。常用
的方法有火焰加热表面淬火、感应加热表面悴火等。
化学热处理：钢的化学热处理是将工件置于化学介质中加热保温，改变表面的化学成分，从而改变表层性能
的热处理工艺。常见的方法有渗碳、渗氮、液体碳氮共渗等。

3. 模具的表面强化热处理有哪些

模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、电火 花表面强化法、渗硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面强化 法、离子注入法、等离子喷涂法等。

（1）气体软氮化：使氮在氮化温度分解后产生活性氮原子，被 金属表面吸收渗入钢中并且不断自表面向内扩散，形成氮化层。模 具经氮化处理后，表面硬度可达950〜1200HV，使模具具有很高 的红硬度和高的疲劳强度，并提高模具表面的光洁度和抗咬合
能力
。

（2）离子氮化：将待处理的模具放在真空容器中，充以一定压 力的含氮气体（如氮或氮氢混合气），然后以被处理模具作阴极， 以真空容器的罩壁作阳极，在阴阳极之间加400〜600V的直流电 压，阴阳极间便产生辉光放电，容器里的气体被电离，在空间产生 大量的电子与离子。在电场的作用下，正离子冲向阴极，以很高的 速度轰击模具表面，将模具加热。正离子冲入模具表面，获得电子，变成氮原子被模具表面吸收，并向内扩散形成氮化层。应用离 子氮化法可提高模具的耐磨性和疲劳强度。

（3）电火花表面强化：这是一种直接利用电能的高能量密度对 模具表面进行强化处理的工艺。它是通过火花放电的作用，把作为 电极的导电材料渗进金属工件表层，从而形成合金化的表面强化 层，使工件表面的物理、化学性能和力学性能得到改善。例如采用 WC、TiC等硬质合金电极材料强化高速钢或合金工具钢表面，可 形成显微硬度1100HV以上的耐磨、耐蚀和具有红硬性的强化层， 使模具的使用寿命明显提高。电火花表面强化的优点是设备简单、 操作方便，处理后的模具耐磨性提高显著；缺点是强化表面较粗 糙，强化层厚度较薄，强化处理的效率低。

（4）渗硼：由于渗硼层具有良好的红硬性、耐磨性，通过渗硼 能显著提高模具表面硬度（达到1300〜2000HV)和耐磨性，可广 泛用于模具表面强化，尤其适用于处理在磨粒磨损条件下的模具。 但渗硼层往往存着较大的脆性，这也限制了它的应用。

（5）TD热处理：在空气炉或盐槽中放入一个耐热钢制的坩埚， 将硼砂放入坩埚加热熔化至800〜1200℃，然后加入相应的碳化物 形成粉末（如钦、钡、铌、铬），再将钢或硬质合金工件放入坩埚 中浸渍保温1〜2h，加入元素将扩散至工件表面并与钢中的碳发生 反应形成碳化物层，所得到的碳化物层具有很高的硬度和耐磨性。

（6）CVD法（化学气相沉积)：将模具放在氢气（或其它保护 气体）中加热至900〜1200℃后，以其为载气，把低温汽化挥发的 金属化合物气体如四氯化钛和甲烷（或其它碳氢化合物）蒸气带入 炉中，使TiCl4中的钛和碳氢化合物中的碳（以及钢表面的碳分） 在模具表面进行化学反应，从而生成一层所需金属化合物涂层（如 碳化钦）。

（7）PVD法：在真空室中使强化用的金属原子蒸发，或通过荷 能粒子的轰击，在一个电流偏压的作用下，将其吸引并沉积到工件 表面形成强化层。利用PVD法可在工件表面沉积碳化钛、氮化 钛、氧化铝等多种化合物。

（8）激光表面强化：当具有一定功率的激光束以一定的扫描速 度照射到经过黑化处理的模具工作表面时，将使模具工作表面在很 短时间内由于吸收激光的能量而急剧升温。当激光束移开时，模具 工作表面由基材自身传导而迅速冷却，从而形成具有一定性能的表 面强化层，其硬度可提高15%〜20%，此外还具有耐磨性高、节 能效果显著以及可改善工作条件等优点。

（9）离子注入：利用小型低能离子加速器，将需要注入元素的 原子，在加热器的离子源中电离成离子，然后通过离子加热器的高 电压电场将其加热，成为高速离子流，再经过磁分析器提炼后，将 离子束强行打入置于靶室中的模具工作表面，从而改变模具表面的 显微硬度和表面粗糙度，降低表面摩擦系数，最终提高工件的使用 寿命。

4. 表面热处理和化学热处理有什么区别

表面热处理是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具有高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。

5. 模具制造过程中常用哪些热处理工艺方法

1、退火：常见的是球化退火，降低硬度，便于切削加工成型。
2、淬火+回火：为了获得最后的力学性能，一般情况下，冷作模具通常采用淬火+低温回火，热作模具通常采用淬火+高温回火。
3、化学热处理：通常是渗碳、渗氮、碳氮共渗，目的是为了获得高硬度高耐磨性的表面，现在还有渗金属的，比如PQP处理。
4、表面涂覆：有PVD处理、CVD处理，即物理气相沉积和化学气相沉积。也是为了获得表面性能。属于现代表面处理技术方面了。

6. 什么是表面化学热处理它有哪几个过程组成

一般指渗碳、渗氮、碳氮共渗。它由介质分解、强渗、扩散、后处理过程。

7. 模具热处理工艺是怎样的

我们知道，模具在热处理过程中，应特别注意保护型腔表面，防止表面氧化、侵蚀、脱碳或增碳。如果表面碳量过高，则会使残余奥氏体增多，难以或根本无法抛光。淬火冷却时，应采用较缓和的冷却介质，以免变形和淬裂。可采用延迟冷却淬火或热浴淬火或空冷。采用易切削预硬钢，可免除淬火而发生变形；采用马氏体时效钢或优质低合金时效钢，可使时效变形率控制在0.05%以内；在粗加工和精加工之间及在高精加工之前进行去应力处理，可清除因加工残余应力导致的变形；采用合理的热处理工艺，使模具钢获得稳定的组织，可避免因组织转变引起的变形；采用热胀系数小的钢材，可减小热胀冷缩引起的变形。模具回火应充分，回火温度应高于工作温度，以免在工作时模具继续发生回火转变，因而在模腔表面出现组织应力。

8. 表面化学处理和表面化学热处理有什么区别

表面化学处理是通过化学反应处理的
一般处理一些杂质
不如fe
如果长时间放在空气中会在表面生成铁锈
为了反应生成纯净
就要出去铁锈
热处理是通过一些条件除去
但是对于原来物质没影响
一般看情况而言

9. 模具热处理

通过热处理，使钢材达到你希望得到的性能，这可能是最通俗 的热处理概念了。比如烹调，就是通过烹调，使食物达到色香味美一样。