TD涂层技术

一、TD技术原理

TD金属表面超硬改性技术：采用金属碳化物扩散覆层TD (Thermal Diffusion Coating Process)原理，是在一定的处理 温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐 中的金属原子和工件中的碳原子产生化学反应，扩散在工件 表面而形成一层几微米至二十余微米的钒、铌、铬、钛、铱、 钽等金属碳化层。

二、技术特点

(一)、金属工件的表面硬度大大提高，全面解决冷作模具磨损、拉毛等面疲劳失效现象，相同工况下，使用寿命较传统热处理方式平均提高十倍以上。 适合于模具、机械、汽车、钢管、标准件、 电子、金属加工等行业； （二）、与基体冶金结合，表现出最优异的抗剥离性； （三）、可重复处理； （四）、不论工件形状如何，都能形成均匀的被覆层，

处理过程中模具变形小；

（五）、工件被覆后的表面粗糙度在Ra0.4之内与处理

前大致相同，处理后可直接使用。

三、主要技术指标 表面硬度/HV 基体硬度/HRC 光洁度 碳化层厚度/μm 2600～3600HV 58～63HRC （可根据工件对韧性的要求进行可控处理） Ra0.4之内与处理前无变化 6～15μm 四、适用材料

含碳量≥0.5％，淬火温度≥ 950°C都适用于TD处理。

日本 美国 德国 英国 韩国 SKD1 SKD11 D2 D6 X120Cr12 BD2 牌号 STD11 KD21 DC53 DC54 A2 X165CrMoV12 BD2A 五、TD最直接的应用

（一）、所有以磨损失效的冷作模具、标件：冲压、挤压、拉拔、冷镦工艺中的模具，如汽车覆盖件，各类成形、整形、翻边、翻孔、引伸类模具。 （二）、专业领域的使用： 标准件、机械部件、石化、钢铁、机 械、航空航天、金属加工等行业对一些既要求高耐磨又要求高韧 性的特殊零部件。 （三）、部分领域取代硬质合金:

1、硬质合金韧性差； 2、硬质合金加工难度大、成本高、周期长。 （四）、普通的国产模具材料替代进口材料：国产模具材料经TD 处理后远远超过进口模具材料用普通热处理方式加工的模具(工件) 的使用寿命。

六、主要工艺参数 表面成分 处理温度 硬化层厚度 可否反复处理 VC NbC VNbC等 850～1050/°C 6～15/μm 可以 热处理方式 核心工序时间 与热处理工序关系 后加工必要性 盐浴 12～16/h 同时 不必要 国别 中国（GB） Cr12 Cr12MoV 七、本工艺与传统热处理工艺的主要参数和性能对比 强化方法 硬化层厚度/μm 耐磨性能 韧性 抗剥离性能 硬化层均匀性 工件名称 冲头 车轮滚型 冷拔钢管 机械部件 滚丝轮 钢管轧辊 焊管成形辊 TD 6～15 ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★ QPQ(氮化) 渗硼(粉末法) 10～20 ★★ ★★★★ ★★★ 50～500 ★★ ★★★ ★★★ 使用效果 提高5～40倍以上 提高4～20倍以上 提高3～30倍以上 提高3～10倍以上 提高5～15倍以上 低碳钢板 低碳钢板 不锈钢板 提高3～15倍以上 提高5～20倍以上 平均高6倍以上 CVD 5～15 PVD 2～5 硬质合金 通身一样 ★★★★ ★★ ★★★★★ ★★★★★ 表面硬度/HV 2600～3600 700～1100 1200～1800 2000~3100 2000~3200 1500~1800 ★★★★★ ★★★★★ ★★★★ ★★★★ ★★★★ ★★★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★ ★★★★★ 八、成功应用实例 材料 DC53 Cr12MoV Cr12 Cr12MoV DC53 Cr12MoV Cr12MoV 被加工材料 低碳钢板 不锈钢 低碳钢板 低碳钢板 整形、成型模具 Cr12MoV 九、TD与潜在竞争技术的对比

比较对象 优势 劣势 涂层薄，硬化层不均匀，绕镀性不好，易剥PVD 外观好看，硬度能接近TD。 离，只能加工小件。 涂层薄，硬化层不均匀，绕镀性不好，易剥CVD 外观好看，硬度能接近TD。 离，只能加工小件，生产过程不环保。 变形小，生产周期短，可以加工大QPQ(氮化) 硬度不高，不耐磨。 的工件，成本低。 镀铬 生产周期短，成本低。 硬度不高、不耐磨、不环保。 硬度不高，不耐磨，硬化层不均匀。工作环粉末渗硼 成本低。 境恶劣。 钨钴类硬质合金 基体的一致性好。 韧性低，硬度不高，不耐磨，加工成本高。 十、现阶段的技术和设备不宜加工的产品

（一）、型腔太复杂的高精密度的工件； （二）、尺寸大于560mm(直径)X700mm(高)的工件； （三）、工作温度大于800/°c的工件； （四）、直径或壁厚＜0.5mm工件； （五）、变形要求在10μm以内的工件(简单模具除外)。