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基于TRD和金屬噴鍍處理的汽車模具表面改性技術

刊名：塑性と加工（日）

刊期：2015年第3期

作者：住谷陽等

編譯：郝長文

豐田汽車公司的汽車模具表面改性技術分為TRD（擴散表面處理技術）和PVD處理。這兩種方法處理的皮膜品質特性有許多相同之處。但處理方法大不相同。TRD是高溫處理（應用基材的淬火溫度），PVD是低溫處理（應用基材的高溫回火溫度）。兩種方法的處理溫度不同，影響被處理的模具尺寸和變形。表1為模具主要表面處理的特征。

TRD處理開始應用于汽車模具，其是SKDⅡ鋼。與PVD處理比較，TRD處理后的尺寸和形狀變化大。為此,用戶在TRD處理前對模具要進行調質處理。豐田公司曾委托鋼鐵廠家對SKDⅡ鋼進行改良并試驗，開發(fā)出新的SKDⅡ改良鋼，其可以降低模具制造的總成本。主要體現在經TRD處理后的模具尺寸和形狀變化小，切削加工時的切削性良好等。從淬火組織來看，過去的SKDⅡ鋼存在較大的碳化物，而SKDⅡ改良鋼的碳化物微細分布。汽車模具TRD處理工藝過程：材料入廠檢驗→前期打磨→脫脂→模具裝在夾具上→預熱→熔鹽浸漬→淬火冷卻→低溫回火→清洗→中間檢查→尺寸調整→終檢→后期打磨→出廠檢查打包并出廠。介紹SKDⅡ改良鋼的TRD處理、試驗方法和結果。

豐田公司應用于汽車模具的金屬噴鍍法即高速火焰噴鍍（JK噴鍍，HVOF噴鍍），是通過提高噴鍍槍燃燒室的壓力，產生高速火焰，向該燃燒火焰噴射流的中心供給粉末噴鍍材料，形成熔化或半熔化狀態(tài)。連續(xù)調整噴射的金屬噴鍍法應用于汽車模具可提高模具的耐久性，延長使用壽命。噴鍍皮膜硬度HV1500～1100，密合力19000N/cm2。汽車模具皮膜的推薦厚度約100μm。

表1　模具主要表面處理的特征