1. TD覆層處理技術

上(shang)世紀六十年代(dai)末七十年代(dai)初，日本豐(feng)田(tian)汽車公司研究(jiu)所研究(jiu)出硼砂鹽浴滲金(jin)屬技(ji)(ji)術(shu)的專(zhuan)利，并以Toyota Diffision Process 簡(jian)稱TD處理為商品(pin)名。該技(ji)(ji)術(shu)的學術(shu)名稱是(shi)熱擴散(san)法碳化物(wu)覆層技(ji)(ji)術(shu)(Thermal Diffision Carbide Coating Process)，因(yin)此又稱之為熱擴散(san)法碳化物(wu)覆層處理技(ji)(ji)術(shu)，簡(jian)稱TD覆層處理技(ji)(ji)術(shu)。我國也(ye)稱作熔鹽滲金(jin)屬。

無(wu)論(lun)其名稱(cheng)如何(he)，其原理(li)都是將工件置于硼砂(sha)熔鹽混合(he)物(wu)(wu)中，通過高(gao)溫(一般850℃～1050℃)擴散作用(yong)于工件表面形(xing)成(cheng)數微米至數十微米的(de)(de)金(jin)屬碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)覆層(ceng)，該碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)覆層(ceng)可(ke)以(yi)是釩、鈮、鉻等金(jin)屬元(yuan)素的(de)(de)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)，也可(ke)以(yi)是其復合(he)碳(tan)(tan)化(hua)物(wu)(wu)，目(mu)(mu)前使(shi)用(yong)性能(neng)高(gao)，應用(yong)廣泛的(de)(de)是碳(tan)(tan)化(hua)釩覆層(ceng)，碳(tan)(tan)化(hua)釩覆層(ceng)具有極(ji)(ji)高(gao)的(de)(de)硬度，HV可(ke)高(gao)達3000左右(you)，具有極(ji)(ji)高(gao)的(de)(de)耐磨、抗(kang)咬合(he)、耐蝕等性能(neng)，覆層(ceng)致密，光滑，與基體(ti)冶金(jin)結合(he)，可(ke)進行多次重(zhong)復處理(li)，是目(mu)(mu)前解決冷成(cheng)型模具拉傷問題有效而(er)經濟的(de)(de)方法，可(ke)提高(gao)工件壽命數倍至數十倍，具極(ji)(ji)高(gao)的(de)(de)使(shi)用(yong)價值。

2. TD覆層處理國外發展應用狀況

TD覆(fu)層處理(li)的(de)(de)(de)(de)基本方法在(zai)前蘇聯上(shang)(shang)世(shi)紀(ji)五六十年代甚至(zhi)更早的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)些硼砂浴多元共(gong)滲的(de)(de)(de)(de)文獻中可以看(kan)到(dao)其(qi)影子。但真正將該(gai)技術(shu)工業化應用到(dao)各類模(mo)具(ju)和零(ling)配(pei)件上(shang)(shang)還(huan)(huan)是日本從(cong)上(shang)(shang)世(shi)紀(ji)七(qi)十年代開(kai)始(shi)。從(cong)上(shang)(shang)世(shi)紀(ji)八十年代我國(guo)和日本的(de)(de)(de)(de)技術(shu)交流的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)些文獻來看(kan)，起初日本該(gai)技術(shu)也存在(zai)許(xu)多問題，但經過持(chi)續不斷的(de)(de)(de)(de)改(gai)進，技術(shu)成熟，并于(yu)上(shang)(shang)世(shi)紀(ji)八十年代先后轉讓到(dao)英、美、韓等許(xu)多國(guo)家，近(jin)三(san)十年來，一(yi)(yi)些國(guo)家就(jiu)該(gai)技術(shu)存在(zai)的(de)(de)(de)(de)問題和進一(yi)(yi)步改(gai)善性能方面(mian)(mian)申請了一(yi)(yi)些專利，但基本的(de)(de)(de)(de)使(shi)用效果和技術(shu)的(de)(de)(de)(de)優(you)缺點沒有(you)大的(de)(de)(de)(de)突破，盡管表(biao)面(mian)(mian)技術(shu)日益發展，在(zai)不少場(chang)合要超越其(qi)使(shi)用效果還(huan)(huan)很困難(nan)。目前該(gai)技術(shu)在(zai)上(shang)(shang)許(xu)多國(guo)家的(de)(de)(de)(de)模(mo)具(ju)和零(ling)配(pei)件上(shang)(shang)得到(dao)了極其(qi)廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)應用。

3. TD覆層處(chu)理國內(nei)發展狀況

我國(guo)(guo)武漢材料(liao)保保護研究(jiu)所從上(shang)世(shi)紀(ji)七十(shi)(shi)年(nian)代中期就(jiu)對該(gai)技(ji)術(shu)(shu)進(jin)行了研究(jiu)，并在七十(shi)(shi)年(nian)代末發表了一(yi)些(xie)研究(jiu)報(bao)告。由于(yu)該(gai)技(ji)術(shu)(shu)設(she)(she)(she)備(bei)投資少，做試驗很容(rong)易(yi)進(jin)行，從七十(shi)(shi)年(nian)代末至(zhi)八(ba)十(shi)(shi)年(nian)代末，國(guo)(guo)內(nei)不下幾十(shi)(shi)家(jia)包括(kuo)(kuo)大(da)學，研究(jiu)院所，甚(shen)至(zhi)工(gong)廠(chang)在內(nei)的(de)(de)(de)(de)單位(wei)進(jin)行了大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)包括(kuo)(kuo)機(ji)理，組織結(jie)構，多元化，各(ge)(ge)種(zhong)熔鹽體系，成套工(gong)藝設(she)(she)(she)備(bei)，具體應(ying)用等方面的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)，在各(ge)(ge)類雜志、年(nian)會(hui)(hui)發表了大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)文章。當(dang)時(shi)在國(guo)(guo)內(nei)的(de)(de)(de)(de)一(yi)些(xie)標(biao)準件廠(chang)還建立了不少生(sheng)產設(she)(she)(she)備(bei)。1986年(nian)在全國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)化學熱處理年(nian)會(hui)(hui)上(shang)，武漢材料(liao)保護研究(jiu)所還就(jiu)該(gai)技(ji)術(shu)(shu)制(zhi)訂了技(ji)術(shu)(shu)標(biao)準，該(gai)標(biao)準于(yu)1994-10-25批準，標(biao)準號為JB/T4218-946硼砂熔鹽滲金屬。但實際上(shang)該(gai)技(ji)術(shu)(shu)直至(zhi)九(jiu)十(shi)(shi)年(nian)代末，除(chu)少量(liang)單位(wei)對其具體產品有(you)些(xie)應(ying)用以外，在大(da)量(liang)模(mo)具和配(pei)件上(shang)一(yi)直沒(mei)有(you)得(de)(de)到(dao)很好(hao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用。九(jiu)十(shi)(shi)年(nian)代初筆者通(tong)過走(zou)訪(fang)了解到(dao)，該(gai)技(ji)術(shu)(shu)當(dang)時(shi)并沒(mei)有(you)得(de)(de)到(dao)很好(hao)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用的(de)(de)(de)(de)主要原因是大(da)家(jia)都認為該(gai)技(ji)術(shu)(shu)不穩定，工(gong)件變形大(da)，設(she)(she)(she)備(bei)容(rong)易(yi)損壞，工(gong)件不好(hao)清洗。特別是上(shang)世(shi)紀(ji)八(ba)十(shi)(shi)年(nian)代末至(zhi)九(jiu)十(shi)(shi)年(nian)代初，大(da)量(liang)國(guo)(guo)有(you)企(qi)業改制(zhi)，人員(yuan)的(de)(de)(de)(de)變動和企(qi)業性質(zhi)的(de)(de)(de)(de)變化，使這(zhe)項原本不穩定的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)紛紛被人們遺(yi)忘(wang)，那些(xie)建有(you)設(she)(she)(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)廠(chang)家(jia)也先后(hou)拆(chai)除(chu)或變賣(mai)。所以一(yi)直到(dao)上(shang)世(shi)紀(ji)九(jiu)十(shi)(shi)年(nian)代末，國(guo)(guo)內(nei)沒(mei)有(you)一(yi)家(jia)從事該(gai)項技(ji)術(shu)(shu)加工(gong)的(de)(de)(de)(de)廠(chang)家(jia)。

筆者有(you)幸于(yu)1991年開(kai)始該(gai)項技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)研究，應該(gai)說，無(wu)論建(jian)立(li)實驗設備，還(huan)是工藝研究分析(xi)，還(huan)是技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)鑒定都比較容(rong)易。但在(zai)(zai)隨(sui)后(hou)的(de)(de)(de)(de)漫長(chang)推廣應用過(guo)(guo)程中卻遇到(dao)了(le)(le)太多(duo)的(de)(de)(de)(de)困難。首先是不(bu)了(le)(le)解該(gai)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)真正應用領(ling)域，當有(you)幸看(kan)到(dao)該(gai)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)使用價(jia)值時又必(bi)須解決長(chang)期穩定生產問題(ti)。經過(guo)(guo)多(duo)年的(de)(de)(de)(de)潛心研究和艱(jian)苦摸索，于(yu)2001年在(zai)(zai)國內成(cheng)立(li)了(le)(le)家(jia)從(cong)事該(gai)項技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)加工業務的(de)(de)(de)(de)廠家(jia)。經過(guo)(guo)多(duo)年的(de)(de)(de)(de)生產和開(kai)發實踐(jian)，并通過(guo)(guo)與(yu)國外的(de)(de)(de)(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)交流(liu)，使我(wo)公司(si)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)取得長(chang)足發展，建(jian)立(li)了(le)(le)一整套技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)體系，積(ji)累了(le)(le)豐富的(de)(de)(de)(de)實踐(jian)經驗，技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)成(cheng)熟。近年來在(zai)(zai)不(bu)少領(ling)域我(wo)公司(si)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)已完(wan)全(quan)替代了(le)(le)進口(kou)，部分加工的(de)(de)(de)(de)產品也已出(chu)口(kou)到(dao)國外。

在我公司的帶動下，近年來國內已陸續出現了幾家從事TD處理的廠(chang)家，其(qi)中還(huan)有一家從日(ri)本引進技(ji)術(shu)的廠(chang)家。TD處理技(ji)術(shu)在(zai)國內的應(ying)用領域在(zai)不(bu)斷(duan)(duan)擴(kuo)展，應(ying)用量正不(bu)斷(duan)(duan)擴(kuo)大(da)，可(ke)以預(yu)期，由于TD覆層(ceng)處理技(ji)術(shu)的杰出性能(neng)特點，其(qi)應(ying)用會越(yue)來越(yue)廣泛。

二.有(you)關TD覆層處(chu)理技術的(de)應用

TD覆層處理(li)技(ji)術由于(yu)其杰出的表面強化(hua)效(xiao)(xiao)果，可(ke)以使經該(gai)技(ji)術處理(li)的工(gong)件具有(you)(you)極高(gao)的耐磨(mo)，抗粘(zhan)結，耐蝕等(deng)性能，實(shi)踐證明(ming)目(mu)(mu)前該(gai)技(ji)術是解(jie)決成型(xing)類模具拉傷問題(ti)經濟而(er)有(you)(you)效(xiao)(xiao)的方法，可(ke)提(ti)高(gao)磨(mo)粒(li)磨(mo)損(sun)，粘(zhan)著(zhu)磨(mo)損(sun)，摩擦(ca)氧化(hua)等(deng)機理(li)引起失效(xiao)(xiao)的模具或(huo)零配件壽命數倍至數十倍，具有(you)(you)極高(gao)的使用價值。在不少領域(yu)目(mu)(mu)前還沒有(you)(you)技(ji)術能夠超出其使用效(xiao)(xiao)果。目(mu)(mu)前已成功應用的領域(yu)有(you)(you)：

1、拉(la)伸(引伸，拉(la)延(yan))、彎曲、翻邊、滾壓等(deng)模(mo)具，用于(yu)解決此類模(mo)具的表面拉(la)傷問題，大幅度提高其使用壽命;

2、 冷鐓、沖裁、冷擠(ji)、冷拔、粉末冶金、壓(ya)鑄等(deng)模具，用于(yu)大幅度提高其使用壽命。

3、 因磨(mo)(mo)粒(li)磨(mo)(mo)損，粘(zhan)著磨(mo)(mo)損，摩擦(ca)氧化等機理引起(qi)失效的零(ling)配件，用(yong)于提高其(qi)使(shi)用(yong)壽命。

需特別說明的(de)(de)是，每種(zhong)(zhong)表(biao)面(mian)處理(li)(li)方(fang)法都有(you)其優(you)勢和(he)不(bu)(bu)足(zu)以及相應的(de)(de)適用范圍，由(you)于(yu)實(shi)際使(shi)用工況(kuang)(kuang)千差萬別，具體(ti)某種(zhong)(zhong)情況(kuang)(kuang)采用何種(zhong)(zhong)母材和(he)選用何種(zhong)(zhong)表(biao)面(mian)處理(li)(li)方(fang)法，必須根(gen)據具體(ti)情況(kuang)(kuang)來(lai)確定。TD覆層處理(li)(li)技(ji)術由(you)于(yu)是高溫處理(li)(li)技(ji)術，有(you)其優(you)點也有(you)其不(bu)(bu)足(zu)之處，根(gen)據我們的(de)(de)經(jing)驗，要用好(hao)該技(ji)術必須要有(you)的(de)(de)指導和(he)各(ge)方(fang)良好(hao)的(de)(de)配合(he)，否則其風險也是很(hen)大的(de)(de)。

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