1. TD覆層處理技術(shù)

上世紀(jì)六十年代末七十年代初，日本豐田汽車公司研究所研究出硼砂鹽浴滲金屬技術(shù)的專利，并以Toyota Diffision Process 簡稱TD處理為商品名。該技術(shù)的學(xué)術(shù)名稱是熱擴(kuò)散法碳化物覆層技術(shù)(Thermal Diffision Carbide Coating Process)，因此又稱之為熱擴(kuò)散法碳化物覆層處理技術(shù)，簡稱TD覆層處理技術(shù)。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硼砂熔鹽混合物中，通過高溫(一般850℃～1050℃)擴(kuò)散作用于工件表面形成數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳化物覆層，該碳化物覆層可以是釩、鈮、鉻等金屬元素的碳化物，也可以是其復(fù)合碳化物，目前使用性能高，應(yīng)用廣泛的是碳化釩覆層，碳化釩覆層具有極高的硬度，HV可高達(dá)3000左右，具有極高的耐磨、抗咬合、耐蝕等性能，覆層致密，光滑，與基體冶金結(jié)合，可進(jìn)行多次重復(fù)處理，是目前解決冷成型模具拉傷問題有效而經(jīng)濟(jì)的方法，可提高工件壽命數(shù)倍至數(shù)十倍，具極高的使用價(jià)值。

2. TD覆層處理國外發(fā)展應(yīng)用狀況

TD覆層處理的基本方法在前蘇聯(lián)上世紀(jì)五六十年代甚至更早的一些硼砂浴多元共滲的文獻(xiàn)中可以看到其影子。但真正將該技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用到各類模具和零配件上還是日本從上世紀(jì)七十年代開始。從上世紀(jì)八十年代我國和日本的技術(shù)交流的一些文獻(xiàn)來看，起初日本該技術(shù)也存在許多問題，但經(jīng)過持續(xù)不斷的改進(jìn)，技術(shù)成熟，并于上世紀(jì)八十年代先后轉(zhuǎn)讓到英、美、韓等許多國家，近三十年來，一些國家就該技術(shù)存在的問題和進(jìn)一步改善性能方面申請(qǐng)了一些專利，但基本的使用效果和技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)沒有大的突破，盡管表面技術(shù)日益發(fā)展，在不少場合要超越其使用效果還很困難。目前該技術(shù)在上許多國家的模具和零配件上得到了極其廣泛的應(yīng)用。

3. TD覆層處理國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r

我國武漢材料保保護(hù)研究所從上世紀(jì)七十年代中期就對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了研究，并在七十年代末發(fā)表了一些研究報(bào)告。由于該技術(shù)設(shè)備投資少，做試驗(yàn)很容易進(jìn)行，從七十年代末至八十年代末，國內(nèi)不下幾十家包括大學(xué)，研究院所，甚至工廠在內(nèi)的單位進(jìn)行了大量的包括機(jī)理，組織結(jié)構(gòu)，多元化，各種熔鹽體系，成套工藝設(shè)備，具體應(yīng)用等方面的研究，在各類雜志、年會(huì)發(fā)表了大量的文章。當(dāng)時(shí)在國內(nèi)的一些標(biāo)準(zhǔn)件廠還建立了不少生產(chǎn)設(shè)備。1986年在全國的化學(xué)熱處理年會(huì)上，武漢材料保護(hù)研究所還就該技術(shù)制訂了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)于1994-10-25批準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為JB/T4218-946硼砂熔鹽滲金屬。但實(shí)際上該技術(shù)直至九十年代末，除少量單位對(duì)其具體產(chǎn)品有些應(yīng)用以外，在大量模具和配件上一直沒有得到很好的應(yīng)用。九十年代初筆者通過走訪了解到，該技術(shù)當(dāng)時(shí)并沒有得到很好的應(yīng)用的主要原因是大家都認(rèn)為該技術(shù)不穩(wěn)定，工件變形大，設(shè)備容易損壞，工件不好清洗。特別是上世紀(jì)八十年代末至九十年代初，大量國有企業(yè)改制，人員的變動(dòng)和企業(yè)性質(zhì)的變化，使這項(xiàng)原本不穩(wěn)定的技術(shù)紛紛被人們遺忘，那些建有設(shè)備的廠家也先后拆除或變賣。所以一直到上世紀(jì)九十年代末，國內(nèi)沒有一家從事該項(xiàng)技術(shù)加工的廠家。

筆者有幸于1991年開始該項(xiàng)技術(shù)的研究，應(yīng)該說，無論建立實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還是工藝研究分析，還是技術(shù)鑒定都比較容易。但在隨后的漫長推廣應(yīng)用過程中卻遇到了太多的困難。首先是不了解該技術(shù)的真正應(yīng)用領(lǐng)域，當(dāng)有幸看到該技術(shù)的使用價(jià)值時(shí)又必須解決長期穩(wěn)定生產(chǎn)問題。經(jīng)過多年的潛心研究和艱苦摸索，于2001年在國內(nèi)成立了家從事該項(xiàng)技術(shù)加工業(yè)務(wù)的廠家。經(jīng)過多年的生產(chǎn)和開發(fā)實(shí)踐，并通過與國外的技術(shù)交流，使我公司技術(shù)取得長足發(fā)展，建立了一整套技術(shù)體系，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)成熟。近年來在不少領(lǐng)域我公司技術(shù)已完全替代了進(jìn)口，部分加工的產(chǎn)品也已出口到國外。

在我公司的帶動(dòng)下，近年來國內(nèi)已陸續(xù)出現(xiàn)了幾家從事TD處理的廠家，其中還有一家從日本引進(jìn)技術(shù)的廠家。TD處理技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)展，應(yīng)用量正不斷擴(kuò)大，可以預(yù)期，由于TD覆層處理技術(shù)的杰出性能特點(diǎn)，其應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。

二.有關(guān)TD覆層處理技術(shù)的應(yīng)用

TD覆層處理技術(shù)由于其杰出的表面強(qiáng)化效果，可以使經(jīng)該技術(shù)處理的工件具有極高的耐磨，抗粘結(jié)，耐蝕等性能，實(shí)踐證明目前該技術(shù)是解決成型類模具拉傷問題經(jīng)濟(jì)而有效的方法，可提高磨粒磨損，粘著磨損，摩擦氧化等機(jī)理引起失效的模具或零配件壽命數(shù)倍至數(shù)十倍，具有極高的使用價(jià)值。在不少領(lǐng)域目前還沒有技術(shù)能夠超出其使用效果。目前已成功應(yīng)用的領(lǐng)域有：

1、拉伸(引伸，拉延)、彎曲、翻邊、滾壓等模具，用于解決此類模具的表面拉傷問題，大幅度提高其使用壽命;

2、 冷鐓、沖裁、冷擠、冷拔、粉末冶金、壓鑄等模具，用于大幅度提高其使用壽命。

3、 因磨粒磨損，粘著磨損，摩擦氧化等機(jī)理引起失效的零配件，用于提高其使用壽命。

需特別說明的是，每種表面處理方法都有其優(yōu)勢(shì)和不足以及相應(yīng)的適用范圍，由于實(shí)際使用工況千差萬別，具體某種情況采用何種母材和選用何種表面處理方法，必須根據(jù)具體情況來確定。TD覆層處理技術(shù)由于是高溫處理技術(shù)，有其優(yōu)點(diǎn)也有其不足之處，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，要用好該技術(shù)必須要有的指導(dǎo)和各方良好的配合，否則其風(fēng)險(xiǎn)也是很大的。

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