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　　 熱作模具鋼H13以及鋁合金壓鑄模的表面改性目前主要在以下兩個(gè)方面：

　　

　　 （1）鐵素體氮碳共滲和硫氮碳共滲技術(shù)和PVD涂層技術(shù)

　　

　　 國(guó)內(nèi)外在這兩方面進(jìn)行的研究論文有了發(fā)表， 但具體工業(yè)應(yīng)用報(bào)導(dǎo)不多。專門從事材料表面改性技術(shù)的法國(guó)HEF集團(tuán)在一些國(guó)際性會(huì)議上以論文形式報(bào)導(dǎo)了H13鋼表面改性工業(yè)應(yīng)用的實(shí)例，同時(shí)艾福表面處理技術(shù)（上海）有限公司（HEF Shanghai）結(jié)合舍福表面處理技術(shù)有限公司（TS Shanghai）的實(shí)踐匯同國(guó)外的相關(guān)文獻(xiàn)（尤其是NADCA的專家和Case Western Reserve 大學(xué)教授的工作）作一定描述。

　　

　　 （2）解決H13模具鋼表面改性問(wèn)題的更佳途徑是在模具材料表面涂覆硬膜，使其不被鋁合金熔液潤(rùn)濕，同時(shí)涂覆的硬膜也賦予模具材料表面的腐蝕磨損抗力。國(guó)內(nèi)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向操作系統(tǒng)的鋁合金工件壓鑄成型模具中的挺桿（38CDV5，相當(dāng)于H13鋼）表面沉積3μm厚的CERTESS SD 涂層，其硬度可達(dá)0～4500HV，使用溫度可達(dá)800℃，還可抗鋁合金的黏結(jié)，使用壽命提高至10萬(wàn)次，是未進(jìn)行沉積處理挺桿的6~7倍。

　　

　　 對(duì)如何獲得這種不被液態(tài)金屬潤(rùn)濕的硬質(zhì)膜， Colorado School of Mines(CSM)的D.Zhong和J.J.Moore等提出多層優(yōu)化涂膜的結(jié)構(gòu)是：

　　

　　 ①先對(duì)H13模具基體進(jìn)行表面改性，如采用鐵素體氮碳共滲或離子滲氮；

　　

　　 ②50～100nm的結(jié)合中間層（adhesion interlayer）如Ti或Cr；

　　

　　 ③調(diào)整基材和涂層之間由于壓鑄作業(yè)引起的熱殘余應(yīng)力的中間過(guò)度層（intermediate graded layer），這可應(yīng)用有限元模擬方法確定，他們舉例認(rèn)為，這取決于所選的工作硬化層，當(dāng)工作層選用Al2O3層時(shí)，這中間過(guò)渡層為Ti－Al－N梯度層；

　　

　　 ④工作涂層，與液態(tài)金屬或玻璃不相潤(rùn)濕（non wetting）， 對(duì)Al合金壓鑄，可采用CrN，TiAlN，TiCB和Al2O3等。相應(yīng)多層結(jié)構(gòu)膜總厚在5～8μm之間。

　　

　　 在模具工件上通過(guò)PVD技術(shù)獲得優(yōu)異質(zhì)量的涂層， 應(yīng)該依賴于高性能的設(shè)備和能優(yōu)化選擇的工藝參數(shù)。這種設(shè)備更好具有下述技術(shù)要求：

　　

　　 ①涂覆處理溫度低；

　　

　　 ②繞涂性好；

　　

　　 ③涂層沉積均勻；

　　

　　 ④采用增強(qiáng)離化率技術(shù)；

　　

　　 ⑤的涂層成分控制；

　　

　　 ⑥一定的沉積速率；

　　

　　 ⑦能進(jìn)行多層復(fù)合涂；

　　

　　 ⑧能得到納米結(jié)構(gòu)的涂層；

　　

　　 ⑨具有PVD和CVD的工作模式；

　　

　　 ⑩能邊涂覆邊刻蝕，獲得更佳的涂層質(zhì)量

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