?硬質(zhì)合金模具是采用硬質(zhì)合金材料制作的模具，主要用于各種金屬和非金屬材料的成型加工。硬質(zhì)合金是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物（如碳化鎢、碳化鈦等）和粘結(jié)金屬（如鈷、鎳等）通過粉末冶金工藝制成的一種復(fù)合材料。其硬度高、耐磨性好，能承受較高的壓力和溫度，因此制作的模具在復(fù)雜的成型工藝中表現(xiàn)出色。下面，小編介紹一下硬質(zhì)合金模具表面處理工藝：
物理氣相沉積（PVD）
定義與原理：PVD 是在高溫下將金屬或化合物蒸發(fā)后沉積在硬質(zhì)合金模具表面形成涂層的工藝。它主要基于物理過程，如蒸發(fā)、濺射等。例如，在真空環(huán)境中，通過加熱或離子轟擊使涂層材料原子離開源材料，然后在模具表面沉積形成薄膜。
常用涂層材料與性能：常見的涂層材料有 TiN（氮化鈦）、TiC（碳化鈦）、TiAlN（氮化鈦鋁）等。TiN涂層呈金黃色，硬度高、耐磨性好，能有效降低模具表面的摩擦系數(shù)，提高脫模性能。TiC 涂層硬度更高，耐磨性和抗腐蝕性優(yōu)于 TiN，尤其適用于對(duì)硬度要求極高的模具。TiAlN 涂層在高溫下具有良好的穩(wěn)定性和抗氧化性，適合用于高速切削、壓鑄等高溫加工環(huán)境的模具。
應(yīng)用場(chǎng)景：在沖壓模具中，PVD 涂層可以提高模具的耐磨性，減少?zèng)_頭與凹模之間的磨損，延長(zhǎng)模具使用壽命。在注塑模具方面，涂層能降低塑料熔體對(duì)模具表面的粘附，改善脫模效果，提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。
化學(xué)氣相沉積（CVD）
定義與原理：CVD 是利用氣態(tài)的先驅(qū)體在模具表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成固態(tài)涂層的方法。在高溫和一定的反應(yīng)氣體環(huán)境下，先驅(qū)體分子分解、相互反應(yīng)，在模具表面沉積形成涂層。例如，在含碳、氮等元素的氣體環(huán)境中，通過化學(xué)反應(yīng)在模具表面生成 TiC、TiN 等涂層。
常用涂層材料與性能：除了 TiC、TiN 等常見材料外，還有金剛石涂層。金剛石涂層具有極高的硬度、極低的摩擦系數(shù)和優(yōu)異的熱導(dǎo)率。它能夠顯著提高模具的耐磨性、抗腐蝕性和脫模性能。不過，金剛石涂層與硬質(zhì)合金的結(jié)合力是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題，結(jié)合不好容易導(dǎo)致涂層剝落。
應(yīng)用場(chǎng)景：對(duì)于硬質(zhì)合金拉絲模具，CVD 金剛石涂層可以大大提高模具的耐磨性，使其在拉拔金屬絲的過程中更耐用。在一些精密壓鑄模具中，CVD 涂層可以改善模具的抗熱疲勞性能和耐化學(xué)腐蝕性。
表面氮化處理
定義與原理：氮化處理是將硬質(zhì)合金模具置于含氮的介質(zhì)中，在一定溫度下使氮原子滲入模具表面，形成氮化層。這個(gè)過程主要是通過熱擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的。例如，在氨氣氣氛中加熱模具，氨分解產(chǎn)生的氮原子會(huì)擴(kuò)散到模具表面并與合金中的某些元素結(jié)合形成氮化物。
性能提升：氮化層可以提高模具表面的硬度、耐磨性、抗腐蝕性和抗咬合能力。氮化后的模具表面硬度可提高到 1000 - 1200HV 左右。同時(shí)，氮化層還具有一定的熱穩(wěn)定性，能在一定程度上抵抗熱疲勞。
應(yīng)用場(chǎng)景：在熱鍛模具中，表面氮化處理可以有效防止模具在高溫、高壓的鍛造環(huán)境下出現(xiàn)磨損、熱疲勞裂紋等問題。在一些承受較大摩擦力的沖壓模具中，氮化處理也能提高模具的使用壽命。
表面滲硼處理
定義與原理：滲硼是將模具置于含硼的介質(zhì)中，在高溫下使硼原子滲入模具表面形成硼化物層。這個(gè)過程也是基于熱擴(kuò)散原理，如采用固體滲硼劑，在高溫下硼原子逐漸擴(kuò)散到模具表面并發(fā)生反應(yīng)生成硼化物。
性能特點(diǎn)：滲硼層具有很高的硬度（可達(dá) 2000 - 3000HV）、良好的耐磨性和抗腐蝕性。而且滲硼層與基體的結(jié)合力較強(qiáng)，能夠有效地抵抗磨損和化學(xué)侵蝕。
應(yīng)用場(chǎng)景：對(duì)于在惡劣環(huán)境下工作的硬質(zhì)合金模具，如在含有腐蝕性介質(zhì)的塑料成型模具或者在磨損嚴(yán)重的金屬成型模具，滲硼處理可以顯著提高模具的耐磨、耐腐蝕性能。
表面鍍硬鉻處理
定義與原理：鍍硬鉻是在模具表面通過電鍍的方法沉積一層鉻。在含有鉻酸等成分的電解液中，以模具為陰極，通過電解作用使鉻離子在模具表面還原沉積形成鍍鉻層。
性能與應(yīng)用：鍍鉻層具有較高的硬度、良好的耐磨性和耐腐蝕性。它可以降低模具表面的摩擦系數(shù)，使模具表面更加光滑。在一些對(duì)模具尺寸精度要求不是特別高，但對(duì)表面耐磨性和脫模性能有要求的場(chǎng)合，如一些普通的注塑模具、沖壓模具等，鍍硬鉻是一種較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的表面處理方法。不過，鍍鉻層存在微裂紋，在一些高應(yīng)力、高腐蝕環(huán)境下可能會(huì)出現(xiàn)剝落等問題。