TD覆層處理技術介紹：

TD覆層處理是熱擴散法碳化物覆層處理(Thermal Diffision Carbide Coating Process)的簡稱，英文簡稱TD coating。因該技術由日本豐田中央研究所首先研制成功并申請專利，又被稱為Toyota Diffusion Process,簡稱TD Process即TD處理。我國也稱作熔鹽滲金屬。無論其名稱如何，其原理都是將工件置于熔融硼砂混合物中，通過高溫擴散作用于工件表面形成金屬碳化物覆層，該碳化物覆層可以是釩、鈮、鉻、鉭、鈦等的碳化物，也可以是其復合碳化物，其中應用廣泛的是碳化釩覆層。大量的實踐證明，TD覆層處理碳化釩覆層是目前解決拉傷問題經濟而有效的方法之一，并可以提高工模具或零部件壽命數倍至數十倍，極具使用價值。

◇ TD覆層處理工藝過程

不同的工件材料及不同的使用場合TD覆層處理的工藝有一些差別，但其基本過程都是將預制好的工件放入硼砂混合物中，在850-1050℃的溫度下保溫2-12小時，在工件表面形成覆層后，根據工件的材料或要求選擇適當方式冷卻(一般是淬火過程，也有不少例外)，并進行一些相應的后續處理(如回火，清理，尺寸調整，拋光等)。

◇ TD覆層處理組織結構

Cr12MoV TD覆層金相照片

◇ TD覆層處理碳化釩覆層主要性能指標及特點：

1)TD覆層表面硬度：HV2800-3200，具有極高的耐磨，抗拉傷性能。

2)TD覆層厚度：5-15μm，覆層致密光滑。

3)極高的耐蝕性能

4) 覆層與母材冶金結合

5)可以重復處理

實用范圍：

◇ TD覆層處理適用材料及使用范圍

1、適用材料：

只要工件的材料含有一定量的碳，如含碳量大于0.3%的各類鋼鐵材料,硬質合金等，都可以在工件表面形成VC覆層。但根據使用條件的不同，要獲得良好的使用效果，材料的選擇頗有講究。對于一般的拉深、翻邊、彎曲、輥壓成型等模具一般推薦高鉻冷作模具鋼，如日本的SKD11， DC53;美國的D2;瑞典的XW-42;國內的Cr12MoV，Cr12Mo1V1。對于特殊工況，有可能需要選擇其它材料。

2、使用范圍：

TD覆層處理碳化釩覆層可廣泛應用于解決或改善這樣一些問題：

1)由粘著磨損所引起的模具與工件或工件與工件之間的拉傷、粘附問題(如各類鋼板或有色金屬的拉深、拉延、彎曲、翻邊、滾壓成型等成型模具或其它有相對運動的工件表面)，TD覆層處理是目前解決此類問題的方法之一。

2)因磨損而引起的工件尺寸超差等問題(如沖裁，冷鐓，粉末冶金等模具或其它配件),通過TD覆層處理后,可提高使用壽命數倍至數十倍。

◇ TD覆層處理應用注意事項

TD覆層處理溫度是850℃-1050℃，是一種高溫處理過程，處理過程中必然會產生熱應力;對于鋼鐵材料而言升溫與降溫過程一般都還會有相變過程，相變的結果會形成相變應力和工件比容的變化。熱應力，相變應力，比容的變化都會使工件產生變形甚至開裂的現象。而一般TD覆層處理是模具的加工工序，處理后不容許再加工，所以TD覆層處理技術能否成功應用的關鍵是：形成合格的表面覆層;盡量減小工件的變形，并杜絕開裂現象。根據我公司多年從事該項技術的經驗，要用好該技術必須注意以下問題：

1)材料要求：對于成型類模具，一般推薦SKD11，DC53， Cr12MoV ，Cr12Mo1V1等模具鋼。某些情況下，有可能需要選用其它材料，建議與我公司聯系。

2)焊補問題：在模具加工過程中，由于種種原因有可能需要焊補，如汽車底盤零件模具往往需要補焊。焊補過的模具如要進行TD覆層處理，對焊補材料和焊接方法有要求，有關細節建議與我公司聯系，否則，TD覆層處理后的工件難以保證不出現裂紋;

3)設計方面：對于鋼模，TD覆層處理后一般都有熱處理過程，為減少變形或開裂，工件設計時要盡量避免容易產生熱處理應力集中和容易引起熱處理變形的結構，如截面的急劇變化，內尖角，以及細長、薄板、L、U型等結構。

4)熱處理：工件的熱處理狀況對后續熱處理變形量有重要影響，為減少工件的變形，建議與我公司聯系。

5)機械加工：盡量降低工件表面的粗糙度，為取得良好的使用效果，建議與我公司聯系。

6)要TD覆層處理的工件如已做過其他表面處理，如各類滲氮，滲硼，鍍硬鉻，PVD沉積等，需將原表面處理層徹底清除，否則會影響TD覆層的表面質量，而已做過TD覆層處理的工件，一般情況只需將損傷部位修復即可再進行TD覆層處理。

※ 采用TD覆層處理的主要效益

1、就成型類模具而言，由于解決了模具表面的拉傷問題，帶來的好處是：

改善產品外觀，提升產品品質；生產中無須經常停機修模，大幅度提高了生產效率;

2、由于模具的壽命大幅度的提高，提高了被加工產品的尺寸均一性，提升了產品的品質;

3、由于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;

4、摩擦系數降低，抗咬合性能大幅度提高，無須潤滑或減少潤滑或無須采用高級潤滑產品。