一、扩散法金属碳化物覆层技巧先容
1、技巧简介
扩散法金属碳化物覆层技巧是将工件置于特种介质中，经扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物层。
该碳化物层具有极高的硬度，HV可达1600~3000(由碳化物种类决定)，此外，该碳化物履层与基体冶金联合，不影响工件表面光洁度，具有极高的耐磨、抗咬合(粘结)、耐蚀等性能，可大幅度提高工模具及机械零件的应用寿命。
2、与相干技巧的比拟
通过在工件表面形成超硬化合物膜层的方法，是大幅度提高其耐磨、抗咬合(抗粘结)、耐蚀等性能，从而大幅度提高其应用寿命的有效而经济的方法。目前，工件表面超硬化处理方法重要有物理气相沉积(PVD)，化学气相沉积(CVD)，物理化学气相沉积(PCVD)，扩散法金属碳化物履层技巧，其中，PVD法具有沉积温度低，工件变形小的长处，但由于膜层与基体的结协力较差，工艺绕镀性不好，往往难以施展超硬化合物膜层的性能上风。CVD法具有膜基结协力好，工艺绕镀性好等突出长处，但对于大批的钢铁材料而言，其后续基体硬化处理比拟麻烦，稍有不慎，膜层就易损坏。因此其利用重要集中在硬质合金等材料上。PCVD法沉积温度低，膜基结协力及工艺绕镀性均较PVD法有较大改良，但与扩散法相比，膜基结协力仍有较大差距，此外由于PCVD法仍为等离子体成膜，固然绕镀性较PVD法有所改良，但无法打消。
由扩散法金属碳化物覆层技巧形成的金属碳化物覆层，与基体形成冶金联合，具有PVD、PCVD无法相比的膜基结协力，因此该技巧真正能够施展超硬膜层的性能上风，此外，该技巧不存在绕镀性标题，后续基体硬化处理方便，并可多次重复处理，使该技巧的实用性更为广泛。
3、技巧上风
扩散法金属碳化物覆层技巧在日本、欧洲各国、澳大利亚、韩国等国利用广泛。据调查，很多进口设备上的配套模具大批地应用了该技巧，这些模具在进行国产化时，由于缺乏相应的成熟技巧，往往使模具寿命低，有些甚至无法国产化。
该技巧国内七十年代就有人研究过，但由于各方面条件的限制，工艺及设备往往难以经过批量和长期生产的考验，使该技巧中的一些实际存在的标题不易***露或难以解决，往往中途而废。我们在十多年的研究与利用的过程中，对该技巧存在的工艺、设备上的实际标题进行了深进的研究，并进行了有效的改良，经改良后的工艺及成套设备已能够满足长期稳固生产的请求，所处理的模具寿命程度达到进口同类模具寿命程度，取得了丰富的各类模具实际利用的生产经验，为大范围推广利用该技巧奠定了坚实的技巧基础。
4、实用范畴
扩散法金属碳化物覆层技巧可以广泛利用于各类因磨损、咬合而引起失效的工模具或机械零件。其中，因磨损而引起的失效(如冲裁，冷镦，粉末成型等模具)可提高寿命数倍至数十倍；因咬合而引起的产品或模具的拉伤标题(如引伸模，翻边模等)，可以从基本上予以解决。
实用材料：
模具钢，含碳量大于0.3%的结构钢，铸铁，硬质合金。
二、不锈钢焊管模具表面超硬化处理技巧
不锈钢焊管是在焊管成型机上，由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高，且其结构为面心立方晶格，易形成加工硬化，使焊管成型时：一方面模具要蒙受较大的摩擦力，使模具轻易磨损；另一方面，不锈钢板料易与模具表面形成粘结(咬合)，使焊管及模具表面形成拉伤。因此，好的不锈钢成型模具必需具备极高的耐磨和抗粘结(咬合)性能。我们对进口焊管模具的分析表明，该类模具的表面处理都是采用超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。
不锈钢焊管成型模具材料一般是由高碳高铬的Cr12MoV(或SRD11，D2，DC53)制成。目前国内广泛采用如下工艺流程制作模具：下料→粗加工→热处理(高温淬火加高温回火)→精加工→氮化→成品(注：为节俭本钱，一般生产厂家现在都省往了铸造与球化退火两道耗时，费财工序)。由于Cr12MoV类材料属于高碳高铬合金钢，其原始组织存在很大的成份偏析(这种偏析即使一般的铸造也无法打消)。这样经过热处理(高淬高回)的模具内部组织极不均匀，宏观表现为硬度极不均匀(HRC四十几至六十左右)，再经氮化处理，模具表面不均匀性无法打消，基体硬度甚至进一步下降，实际应用时，表现为模具及焊管表面均易拉伤，模具寿命低。
由湖某公司潜心研究的模具表面超硬化处理技巧已成功利用于不锈钢焊管成型模具上。经该技巧处理的模具在其表面形成硬度高达HV3000左右的金属碳化物层，该碳化物层致密，与基体联合紧密，不影响工件的表面光洁度，具有极高的耐磨，抗咬合性能，可从基本上解决焊管的拉毛标题，减少制管后续抛光工序的工作量并提高产品德量，大幅度提高模具应用寿命，减少售后服务工作量。实践表明，该技巧具有极高的应用价值。以下是该工艺处理模具与氮化处理模具的有关比拟。
1、性能：
氮化模具本工艺处理模具
表面硬度：HV700~1000左右HV3000左右
基体硬度：极不均匀HRC58~62HRC40~60
2、工艺流程：
氮化模具：下料→粗加工→热处理(高淬高回)→精加工→氮化→成品本工艺处理模具：下料→全部加工到位(无须热处理)→本工艺处理(基体硬化与表面处理一次完成)。→磨内孔→成品由工艺流程可看出，采用本工艺可缩短模具的加工周期。
3、应用后果：
本工艺处理的模具较氮化模具可从基本上解决焊管的拉毛，从而减少焊管后续抛光工序的工作量并提高产品德量(因大批抛光而使管壁减簿)，大幅度提高模具应用寿命，减少售后服务工作量。
由湖南某公司开发的模具表面超硬化处理技巧，在实际生产当中得到较广泛的利用，由此工艺处理的模具寿命较传统工艺如氮化有较大幅度的提高，在某些模具性能方面超过国外程度，而价格仅是国外同等的1/4~1/10。
经本工艺处理的模具有轧辊，冲头，彩管系列冷作模具，尺度件模具，叶蜡石模具，铜铝型材挤压模具等，使客户产生了很高的效益，使模具的性价比得到质的提高。
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