一、TD 處理技術(shù)簡介

1、技術(shù)指標

　　(1)一般工作溫度900℃～1030℃

　　(2)TD-VC皮膜維氏硬度 2500 ～ 3600HV

　　(3)TD-VC皮膜厚度5～15μm

　　(4)TD-VC處理后母材硬度 58±3HRC （例如：SKD11、D2、Cr12MoV）

2、TD 處理后機械性能

　　(1)耐磨耗性強于超硬合金。

　　(2)耐剝離性強于 PVD、CVD、鍍硬鉻。

　　(3)高硬度強于超硬合金，硬度高達 2500~3600 HV，從高溫狀態(tài)降到常溫時，可以恢復(fù)到原常溫性能。

　　(4)抗氧化性強，耐腐蝕性強于不銹鋼。

二、TD處理應(yīng)注意事項

　　1、適用材質(zhì)：含碳量在0.3%以上的各類鉻鋼材料均適用于TD處理。

　　   對于冷作金型鋼推薦使用下列材料：

　　   國內(nèi)牌號 Cr12Mo1V1、Cr12MoV、Cr5Mo1V

　　   日本牌號 SKD11、SLD、DC53

　　   美國牌號 D2、A2、D3   

　　2、TD處理前模具工作面光潔度要求：Ra0.8以下。

　　3、熱處理要求：TD處理前必須進行淬火。

　　4、模具如有焊接、開裂等缺陷，提前說明。

三、TD處理設(shè)備、工藝要求

1、設(shè)備及鹽浴成分

　?。?）處理所用設(shè)備有普通外熱式坩堝鹽浴爐。

　?。?）鹽浴成分：坩堝中的鹽浴是我公司生產(chǎn)的TD處理專用鹽，在高溫狀態(tài)下非常穩(wěn)定，熔鹽具有溶解金屬氧化物的能力，使工件表面保持潔凈，有利于工件表面吸附活性金屬原子。目前，工具鋼多采用VC涂層。提高并保持鹽浴的活性，使活性金屬原子得以在鹽浴中被還原出來。

2、工藝概述

    將TD鹽放入坩堝中加熱熔化并升溫至900～1030℃，然后將工件浸入鹽浴中保溫1～12h（浸漬時間長短取決于工藝溫度及滲層厚度要求），工件表面就會形成由碳化物構(gòu)成的表面滲層。

    碳化物的形成機理

    （1）碳化物形成元素的合金不斷向鹽浴中溶解，并被還原為活性金屬原子。

    （2）活性金屬原子在鹽浴中向工件表面擴散。

    （3）金屬原子與工作表面的碳原子結(jié)合形成碳化物。

    （4）工件內(nèi)部的碳原子不斷向表面擴散，與金屬原子結(jié)合，碳化物層不斷增厚。

3、TD處理的工藝參數(shù)    

　　TD處理溫度一般在900～1030℃，而溫度的高低又直接影響到滲層形成的速率，因此，工藝溫度非常關(guān)鍵。TD處理溫度應(yīng)與基材的最佳淬火溫度相一致。因為TD處理后須經(jīng)淬火、回火處理，以獲取必要的基體硬度。溫度選擇過高，則會在TD 處理過程導(dǎo)致基體組織的粗化，這種粗化的組織直接進行淬火，不僅降低了基體的力學(xué)性能，還會加劇變形、開裂趨勢。而當處理溫度選擇過低時，則在TD處理過程中不能完成奧氏體化，從而不能直接淬火。

　　 TD鹽處理后要進行1030℃淬火、510℃回火處理，消除組織應(yīng)力和熱應(yīng)力，可以降低TD處理過程中的變形量；保證工件磨削加工的光潔度。

TD處理需要控制的幾個問題:

　　1、變形的控制

　　2、表面質(zhì)量的控制

　　3、冷卻時皮膜的破損控制

　　4、基體硬度的控制

　　5、后續(xù)清理的控制

    TD處理過程中的碳化物層的形成是靠鹽浴中的活性金屬原子和碳原子的雙向擴散完成的，而碳原子在整個擴散過程，均在基材（固體）內(nèi)進行。由于碳化物中的C來自工件（基材）本身，因此要求基材的含碳量在0.3%以上，一般含碳量較高的工具鋼最適宜作TD處理的基材。

    將淬火、回火與TD處理結(jié)合起來進行，不僅可以降低成本，節(jié)約能耗，而且還可避免重復(fù)淬火帶來的其它弊端。因此，TD處理的一般工序是：淬火+高溫回火、精加工、試摸、TD處理+淬火、根據(jù)尺寸變化量確定回火溫度（一般為低溫回火）、進行表面拋光處理。