模具TD处理与PVD处理

一、TD处理与PVD处理—硬化层的种类

1)TD处理（热扩散法）是在一定的处理温度下，将模具工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过熔盐中的金属原子和模具工件中的碳、氮原子产生化学反应，扩散在模具工件表面，形成厚度数微米超硬金属碳化层。目前应用较多的是碳化钒(VC)覆层。

2)PVD处理（物理气相沉积）是在真空条件下，以各种物理的方法产生的原子或分子沉积在基材上。 PVD处理技术可以通过改变工艺和靶材，进而改变表面硬化层的组织结构和成份，用来制备具有各种特殊力学及化学性能（如超硬性、高耐蚀性、耐热性、抗氧化性、自润滑性等）涂层，其应用更为广泛。目前PVD处理技术在模具上的应用较多的是氮化钛(TiN)、氮碳化钛(TiCN)、氮铝化钛(TiAlN)、氮化铬(CrN)等，其硬度一般低于TD覆层碳化钒的硬度。

二、TD处理与PVD处理—处理温度、基体材料及前期热处理要求

1)TD处理是属于高温处理，温度900℃-1050℃，所以TD处理技术会存在一定的变形问题，控制不好可能会出现开裂。TD处理对模具材质要求较高，一般需要采用淬火变形量比较小的高合金钢，如常用的高铬合金工模具钢Cr2MoV、SKD11、DC53、D2等。为减小模具的TD处理的变形量，建议前期热处理淬火后再进行两次高温回火。对变形量要求不高的模具，也可以不做前期热处理，直接进行TD处理。

2)PVD理技术处理温度比较低， 400℃-600℃，对于工模具其突出优点是处理后工件变形都很小。PVD处理要求对模具工件材料已进行过高温回火。要取得比较好的使用效果PVD处理对母材材质要求很高，一般应用最多的是高速钢或粉末高速钢，或是品质优良的高铬合金工模具钢如Cr12MoV、SKD11、DC53、D2等，若材质不均或成分不达标，PVD涂层处理以后效果难以体现。

三、TD处理与PVD处理—硬化层与母材的结合力比较

TD处理硬化层与母材冶金结合，使用中不容易脱落；PVD涂层与母材结合类似电镀，属于机械结合，结合力与表面处理加工设备工艺水平有很大关系。无论采用何种加工技术，TD处理硬化层可以承受比PVD涂层更大的应力不易剥落。

四、TD处理与PVD处理—五金冲压模具领域应用及效果比较

TD处理与PVD处理都可用于提高模具寿命和解决模具表面拉伤问题。其中TD处理可用于钢板强度590Mpa成形模具等受力比较大的场合，PVD涂层可以用于板材厚度薄，强度低的场合。精度要求很高的工模具只能采用PVD处理。

和胜金属于2016年引进日本神钢超厚超硬PVD涂层技术与设备，兼具TD处理超高硬度与高结合力与传统PVD处理不变形的优点，在汽车超高强度高板冲压（780MPa以上）成形模具上使用具有非常明显的优势，为各大汽车主机厂及冲压厂提高了生产效率，降低了生产成本。