模具材料及強(qiáng)化技術(shù)-第7章-模具表面強(qiáng)化技術(shù)-2019

模具材料及強(qiáng)化技術(shù)-第7章模具表面強(qiáng)化技術(shù)-2019星期六，陽(yáng)光明媚，萬(wàn)里無(wú)云。兔媽媽拿著勺子要做飯，可是她發(fā)現(xiàn)冰箱里空空如也，兔媽媽從廚房走出來(lái)對(duì)小白兔說(shuō)：“你去田里摘一個(gè)南瓜吧！”小兔飛快地跑到了菜園里，小兔看見了許許多多的南瓜，于是她從里面挑了一個(gè)最大的南瓜。小兔使出九牛二虎之力摘南瓜，累得他滿頭大汗，可南瓜還是紋絲不動(dòng)地待在原地。小兔想：怎么把它運(yùn)回家呢？就在這時(shí)，小兔看見熊貓伯伯騎著自行車路過(guò)，并且熱情地向他打招呼。小兔靈機(jī)一動(dòng)，心想：車輪是圓形的，可以滾動(dòng)，那南瓜也是圓形的，是不是也可以滾動(dòng)呢？于是小兔把南瓜豎起來(lái)，輕松地滾回了家。兔媽媽看見小兔獨(dú)自把南瓜運(yùn)了回來(lái)，很好奇，于是她瞪大眼睛驚訝地問(wèn)道：“你是怎么把南瓜運(yùn)回家的？”小兔說(shuō)：“我先不告訴你，等你做好南瓜派我就告訴你”兔媽媽說(shuō)：“你真是一個(gè)愛思考的好孩子?！边@個(gè)故事告訴我們：當(dāng)我們遇到困難時(shí)，一定要冷靜，多思考。模具材料及強(qiáng)化技術(shù)-第7章模具表面強(qiáng)化技術(shù)-2019模具材料及強(qiáng)化技術(shù)-第7章模具表面強(qiáng)化技術(shù)-2019星期六，陽(yáng)光明媚，萬(wàn)里無(wú)云。兔媽媽拿著勺子要做飯，可是她發(fā)現(xiàn)冰箱里空空如也，兔媽媽從廚房走出來(lái)對(duì)小白兔說(shuō)：“你去田里摘一個(gè)南瓜吧！”小兔飛快地跑到了菜園里，小兔看見了許許多多的南瓜，于是她從里面挑了一個(gè)最大的南瓜。小兔使出九牛二虎之力摘南瓜，累得他滿頭大汗，可南瓜還是紋絲不動(dòng)地待在原地。小兔想：怎么把它運(yùn)回家呢？就在這時(shí)，小兔看見熊貓伯伯騎著自行車路過(guò)，并且熱情地向他打招呼。小兔靈機(jī)一動(dòng)，心想：車輪是圓形的，可以滾動(dòng)，那南瓜也是圓形的，是不是也可以滾動(dòng)呢？于是小兔把南瓜豎起來(lái)，輕松地滾回了家。兔媽媽看見小兔獨(dú)自把南瓜運(yùn)了回來(lái)，很好奇，于是她瞪大眼睛驚訝地問(wèn)道：“你是怎么把南瓜運(yùn)回家的？”小兔說(shuō)：“我先不告訴你，等你做好南瓜派我就告訴你”兔媽媽說(shuō)：“你真是一個(gè)愛思考的好孩子?！边@個(gè)故事告訴我們：當(dāng)我們遇到困難時(shí)，一定要冷靜，多思考。2↑模具表面的硬度、耐磨性、耐蝕性和高溫抗氧化性，大幅度↑模具使用壽命?！＞弑砻娴目共羵芰兔撃Ｄ芰?，↑成形產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。采用碳素工具鋼或低合金模具鋼，經(jīng)表面涂層或激光合金化處理后，可達(dá)到或超過(guò)高合金模具鋼甚至硬質(zhì)合金的性能指標(biāo)，不僅可大幅度↓模具材料成本，還可簡(jiǎn)化模具制造加工工藝和熱處理工藝，↓生產(chǎn)成本?？捎糜谀＞叩男迯?fù)，尤其是電刷鍍技術(shù)可在不拆卸模具的前提下完成對(duì)模具表面的修復(fù)?？捎糜谀＞弑砻娴募y飾，能↑其塑料制品的檔次和附加值。模具表面強(qiáng)化處理的目的↑模具表面的硬度、耐磨性、耐蝕性和高溫抗氧化性，大幅度↑模具使用壽命?！＞弑砻娴目共羵芰兔撃Ｄ芰?，↑成形產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。采用碳素工具鋼或低合金模具鋼，經(jīng)表面涂層或激光合金化處理后，可達(dá)到或超過(guò)高合金模具鋼甚至硬質(zhì)合金的性能指標(biāo)，不僅可大幅度↓模具材料成本，還可簡(jiǎn)化模具制造加工工藝和熱處理工藝，↓生產(chǎn)成本。可用于模具的修復(fù)，尤其是電刷鍍技術(shù)可在不拆卸模具的前提下完成對(duì)模具表面的修復(fù)?？捎糜谀＞弑砻娴募y飾，能↑其塑料制品的檔次和附加值。模具表面強(qiáng)化處理的目的2化學(xué)熱處理：滲碳、滲氮、碳氮共滲、氮碳共滲滲硼、滲金屬（滲鉻、滲釩、滲鈮、滲鋁）涂鍍：電鍍、電刷鍍、化學(xué)鍍、熱浸鍍氣相沉積強(qiáng)化：化學(xué)氣相沉積物理氣相沉積，如：真空蒸鍍、陰極濺射、離子鍍高能束表面強(qiáng)化：激光表面淬火、激光熔覆、激光沖擊硬化、激光合金化電子束表面淬火、電子束表面合金化離子注入合金化表面加工強(qiáng)化技術(shù)：火焰表面加熱淬火、高頻感應(yīng)加熱表面淬火

噴丸表面強(qiáng)化、電火花表面強(qiáng)化

電解液表面加熱淬火常用的模具表面強(qiáng)化處理技術(shù)3表7-1模具表面強(qiáng)化處理技術(shù)的作用及應(yīng)用表面處理工藝作用應(yīng)用滲碳↑硬度（52~56HRC）、耐磨性、耐疲勞性。擠壓模、穿孔工具等滲氮↑硬度、耐磨性、抗粘附性、紅硬性、耐疲勞性、抗蝕性，但周期長(zhǎng)，表面有白色脆化層。擠壓模、冷擠模等離子滲碳可消除表面白色脆化層，耐磨性、耐疲勞性和抗變形能力均優(yōu)于滲氮。擠壓模、擠壓工具等碳氮共滲相比于滲碳和滲氮，具有更高的硬度、耐磨性、耐疲勞性、紅硬性、熱強(qiáng)性，生產(chǎn)周期短。成型模、冷擠模、熱擠模和模架等氮碳共滲↑硬度、耐磨性、抗粘附性、抗蝕性、抗熱疲勞性。冷擠模、拉深模、擠壓模穿孔針滲硼具有極好的表面硬度、耐磨性、抗粘附性、抗氧化性、紅硬性，良好的抗蝕性。擠壓模、拉深模模具表面強(qiáng)化處理技術(shù)的作用及應(yīng)用4表面處理工藝作用應(yīng)用碳氮硼三元共滲↑硬度、強(qiáng)度、耐磨性、耐疲勞性、抗蝕性擠壓模、沖頭針尖鹽浴覆層（TD處理）↑硬度、耐磨性、耐熱疲勞性、抗蝕性、抗粘附性、抗氧化性擠壓模滲鉻↑硬度、耐磨性、抗蝕性、抗粘附性、抗氧化性擠壓模、拉深模鍍硬鉻↓表面粗糙度，↑表面硬度、抗疲勞性、抗蝕性擠壓模、拉深模等鈷基合金堆焊↑硬度、紅硬性、耐磨性擠壓模沖頭、芯桿針尖電火花表面強(qiáng)化↑硬度、強(qiáng)度、耐磨性、耐疲勞性、抗蝕性冷、熱擠壓模等噴丸處理↑硬度、強(qiáng)度、耐磨性、耐疲勞性、抗蝕性熱擠壓模、沖頭針尖模具表面強(qiáng)化處理技術(shù)的作用及應(yīng)用表7-1模具表面強(qiáng)化處理技術(shù)的作用及應(yīng)用（續(xù)表）5表7-2各種表面強(qiáng)化處理方法的比較表面處理方法耐蝕耐磨裝飾抗氧化物理方法淬火（高頻、電解液、火焰）×○加工硬化（噴丸）×○化學(xué)方法滲碳、滲氮×○滲硼△○滲硫×△滲金屬×○涂覆法熱浸鍍○×△×噴鍍○×△×熔鹽浸鍍○○△○物理氣相沉積（PVD）○○○○化學(xué)氣相沉積（CVD）○○△○電鍍○△○×化學(xué)鍍○×○×陽(yáng)極氧化○×○×電化學(xué)處理○×○×注：○

—有效；△

—一定條件下有效；×

—無(wú)效。模具表面強(qiáng)化處理技術(shù)的作用及應(yīng)用6表7-3常用化學(xué)熱處理方法及作用方法滲入元素對(duì)模具的作用滲碳C↑表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度滲氮N↑表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、耐蝕性碳氮（氮碳）共滲C、N↑表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度滲硫S減磨，↑抗咬合性能硫氮共滲S、N減磨，↑抗咬合性能、耐磨性、疲勞強(qiáng)度硫碳氮共滲S、C、N減磨，↑抗咬合性能、耐磨性、疲勞強(qiáng)度滲鋁Al↑抗氧化、抗含硫介質(zhì)腐蝕能力滲鉻Cr↑抗氧化、抗腐蝕能力、耐磨性滲硼B(yǎng)↑表面硬度、耐磨性、耐蝕性滲硅Si↑抗腐蝕能力滲鋅Zn↑抗大氣腐蝕能力常用化學(xué)熱處理方法及其作用101.何謂滲碳？將低碳鋼、低碳合金鋼零件置于增碳的活性介質(zhì)（滲碳劑）中加熱到900~950℃（常用930℃），在高溫下通過(guò)反應(yīng)分解出的活性C原子滲入零件表面的奧氏體中，并通過(guò)擴(kuò)散形成一定厚度的滲碳層，隨后的淬火、低溫回火使零件的表層和心部具有不同的成分、組織和性能。7.1.1滲碳11氣體滲碳（主要用于承受大沖擊、高強(qiáng)度、硬度58~62HRC的小型模具）固體滲碳液體滲碳真空滲碳可控氣氛滲碳等離子滲碳碳化物彌散析出滲碳（TD法）2.滲碳方法7.1.1滲碳12特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便，周期短，質(zhì)量易于控制，勞動(dòng)條件好。滲劑：氣體碳?xì)浠衔铮–O、CH4等），或者有機(jī)液體（煤油、丙酮、甲苯、甲醇等）。分類：滴注式氣體滲碳（應(yīng)用最廣）、吸熱式氣氛滲碳等。滲碳過(guò)程：排氣、強(qiáng)烈滲碳、擴(kuò)散、降溫。例：20Cr、20CrMnTi等鋼制模具零件的井式氣體滲碳工藝井式氣體滲碳工藝7.1.1滲碳3.氣體滲碳13↑零件表面的強(qiáng)度、硬度和耐磨性↑零件心部的強(qiáng)度和韌性細(xì)化晶粒消除網(wǎng)狀碳化物，↓殘余奧氏體A'消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸模具零件滲碳后，表層高碳，心部低碳。為了獲得理想的性能，滲碳后需進(jìn)行熱處理，即：淬火+回火。滲碳后熱處理的目的：7.1.1滲碳4.滲碳后的熱處理147.1.1滲碳4.滲碳后的熱處理(1)直接淬火工藝特點(diǎn)：滲碳后預(yù)冷至760~850℃后直接淬火。應(yīng)用：適合本質(zhì)細(xì)晶粒鋼零件或?qū)w組織性能要求不高的零件。優(yōu)點(diǎn)：↓加熱和冷卻次數(shù)，簡(jiǎn)化工藝，↑生產(chǎn)效率，從而↓淬火變形及表面氧化脫碳傾向，且滲層中殘余奧氏體A'數(shù)量有所↓，表面硬度略有↑。缺點(diǎn)：滲碳溫度高，奧氏體晶粒粗大，淬火后殘余奧氏體A'較多，零件性能↓。157.1.1滲碳4.滲碳后的熱處理(2)一次淬火工藝特點(diǎn)：滲碳后先空冷或降至860~880℃出爐空冷，再重新加熱淬火。心部強(qiáng)度要求較高：Ac3+30~50℃加熱淬火，心部獲得低碳馬氏體表面硬度要求高：略高于Ac1加熱淬火，細(xì)化表層晶粒缺點(diǎn)：Ac3+30~50℃加熱淬火，對(duì)于C含量處于過(guò)共析的滲層，會(huì)使共析碳化物溶入奧氏體中，導(dǎo)致淬火后殘余奧氏體數(shù)量↑，耐磨性↓；略高于Ac1以上加熱淬火，心部出現(xiàn)較多先共析鐵素體。應(yīng)用：適合固體滲碳后的碳鋼和低合金鋼，氣體、液體滲碳的粗晶粒鋼，及滲碳后不宜直接淬火的零件或需機(jī)加工的零件。167.1.1滲碳4.滲碳后的熱處理(3)兩次淬火工藝特點(diǎn)：滲碳后先以適當(dāng)方式進(jìn)行冷卻，再進(jìn)行兩次淬火。第一次淬火：880~900℃（碳鋼）或850~870℃（合金鋼）加熱，細(xì)化心部組織，消除網(wǎng)狀碳化物。第二次淬火：770~830℃加熱，使表層得到細(xì)針狀馬氏體和呈小顆粒狀分布的Fe3CII，↓滲層中殘余奧氏體數(shù)量。特點(diǎn)：能獲得較高的表面硬度和強(qiáng)韌性好的心部組織。但工藝復(fù)雜，周期長(zhǎng)，并使零件變形和氧化脫碳程度↑。應(yīng)用：僅用于對(duì)表面耐磨性、疲勞強(qiáng)度和心部等韌性要求較高的重載荷模具零件。17指將滲氮鋼零件置于滲氮?jiǎng)┲?，加熱到一定溫度（一般低于滲氮鋼調(diào)質(zhì)處理的回火溫度，為500~570℃）保溫一段時(shí)間，使N原子滲入零件表面形成一定厚度的滲氮層，以↑零件的表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和耐蝕性的工藝。常用滲氮模具鋼：38CrMoAl、Cr12、Cr12MoV、3Cr2W8V、5CrNiMo、4Cr5MoSiV等；滲氮前一般需調(diào)質(zhì)處理，以保證模具的整體性能。7.1.2滲氮1.何謂滲氮？18氣體滲氮（常用，通常在井式爐內(nèi)進(jìn)行）固體滲氮液體滲氮離子滲氮（常用）真空滲氮電解催滲氮7.1.2滲氮2.滲氮方法特點(diǎn)：周期長(zhǎng)，效率低，費(fèi)用高，對(duì)材料要求嚴(yán)格（為了獲得好的滲氮效果，必須選擇含Al、Cr、Mo等元素的鋼，使?jié)B氮后形成氮化物AlN、CrN和Mo2N，↑耐磨性）。滲劑：一般采用脫水氨氣。滲氮方法：一段式（常溫）滲氮、二段式滲氮、三段式滲氮。197.1.2滲氮3.氣體滲氮(1)一段式（等溫）滲氮工藝特點(diǎn)：滲氮溫度（450~530℃）、氨分解率保持不變；滲氮結(jié)束前2~4h，↑滲氮溫度和氨分解率進(jìn)行退氮處理，↓滲層脆性。特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，滲氮溫度較低、滲層淺、零件變形小、表面硬度高，但滲氮速度慢，滲氮周期長(zhǎng)。應(yīng)用：適合要求高硬度、低變形的淺層滲氮，滲層氮含量分布變化明顯。38CrMoAlA鋼一段式滲氮工藝207.1.2滲氮3.氣體滲氮(2)二段式滲氮工藝特點(diǎn)：特點(diǎn)：與等溫滲氮相比，生產(chǎn)周期短，但零件變形略有增加，硬度梯度平緩，表面硬度相對(duì)較低。應(yīng)用：適用于滲氮層較深、批量較大的零件。第一階段滲氮：除保溫時(shí)間外，其它工藝參數(shù)與等溫滲氮相同，即滲氮溫度、氨分解率較低，使零件表層先形成彌散度高的高硬度合金氮化物層。38CrMoAlA鋼二段式滲氮工藝第二階段滲氮：↑滲氮溫度、氨分解率，加快氮原子的擴(kuò)散，以↓滲氮周期。退氮處理：滲氮結(jié)束前2h，↑滲氮溫度和氨分解率進(jìn)行退氮處理。217.1.2滲氮3.氣體滲氮(3)三段式滲氮工藝特點(diǎn)特點(diǎn)：進(jìn)一步↑滲氮速度，但硬度比一般滲氮工藝低，脆性、變形比一般滲氮工藝略大。第一階段：低溫滲氮，低的滲氮溫度、氨分解率。第二階段：高溫滲氮，↑滲氮溫度和氨分解率，加快滲氮過(guò)程。38CrMoAlA鋼三段式滲氮工藝第三階段：低溫滲氮，適當(dāng)↑氨分解率，以↓模具表層的高氮脆性，或采取與第一階段相同的氨分解率，以補(bǔ)充因第二階段氮原子擴(kuò)散快而使表面氮濃度過(guò)低，保證表面N含量以提高表面硬度。在二段式滲氮基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的22表7-4部分模具鋼的氣體滲氮工藝規(guī)范牌號(hào)滲氮方法滲氮工藝規(guī)范滲氮層深度/mm表面硬度階段滲氮溫度/℃時(shí)間/h氨分解率/%30CrMnSiAl一段滲氮495~50525~3020~300.2~0.3>58HRCCr12MoV二段滲氮III480530182514~2736~60≤0.2720~860HV40Cr一段滲氮4902415~350.2~0.3≥600HV二段滲氮III470~490490~5102015~2020~3050~600.3~0.5≥600HV三段滲氮IIIIII470~480510~520550~5601025215~2530~501000.20~0.28≥480HV4Cr5MoV1Si一段滲氮530~5501230~600.15~0.2760~800HV7.1.2滲氮3.氣體滲氮237.1.2滲氮4.離子滲氮（又稱輝光離子滲氮）在一定真空度下，利用零件（陰極）與陽(yáng)極間產(chǎn)生的輝光放電現(xiàn)象進(jìn)行的。通入一定的直流電，氨氣被電離形成氮離子、氫離子和電子，這時(shí)零件表面形成一層輝光，具有高能量的氮離子以很大速度轟擊零件表面，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能，使零件表面升高到450~600℃；同時(shí)，氮離子在陰極即零件上獲得電子后，還原成為氮原子而滲入零件表面，并向內(nèi)部擴(kuò)散而形成滲氮層。滲劑：一般采用脫水氨氣。(1)原理247.1.2滲氮4.離子滲氮(2)特點(diǎn)與應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：滲氮速度快（獲得同樣深度滲層只需氣體滲氮時(shí)間的1/2~1/4），周期短；滲層質(zhì)量高，韌性最好，且變形小，對(duì)材料適用性強(qiáng)。缺點(diǎn)：成本高。應(yīng)用：廣泛用于鋼制熱鍛模、冷擠壓模、壓鑄模、冷沖模等的滲氮處理，模具使用壽命顯著↑。25真空度：一般1.33~13.3Pa電流密度：0.5~5mA/cm2輝光電壓：加熱階段550~750V，保溫階段550~650V滲氮溫度：一般450~600℃陰極（零件）與陽(yáng)極間的距離：一般30~70mm滲氮時(shí)間：根據(jù)模具材料、滲氮層厚度和硬度選擇7.1.2滲氮4.離子滲氮(3)主要工藝參數(shù)26中溫氣體碳氮共滲所用鋼種：多為低碳/中碳的碳鋼、合金鋼

滲劑：煤油（或甲苯、丙醇等）+氨氣

共滲溫度：820~860℃特點(diǎn)：同時(shí)向鋼制模具零件中滲入碳、氮原子，但以滲碳為主。碳氮共滲溫度：低溫500~600℃、中溫700~880℃、高溫900~950℃碳氮共滲方法：氣體法（生產(chǎn)中常用）、液體法7.1.3碳氮共滲、氮碳共滲1.碳氮共滲

共滲的碳、氮量：主要取決于共滲溫度共滲溫度越高，共滲層中碳含量越高、氮含量越低越低，共滲層中碳含量越低。27共滲層的力學(xué)性能綜合了滲碳層、滲氮層的優(yōu)點(diǎn)。碳氮共滲使共滲層的奧氏體相變溫度↓。氮的滲入↑共滲層奧氏體的穩(wěn)定性、滲層的淬透性，共滲后除可在冷卻速度較慢的介質(zhì)中淬火以↓變形外，還可用碳素鋼代替低合金鋼制造某些模具。氣體碳氮共滲速度>單獨(dú)滲碳或滲氮速度，↓生產(chǎn)周期。7.1.3碳氮共滲、氮碳共滲1.碳氮共滲氣體碳氮共滲的優(yōu)點(diǎn)28表7-5切邊模的碳氮共滲處理及平均壽命零件材料熱處理工藝滲層深度/mm表面硬度平均壽命/件失效形式HRCHV9SiCr870℃淬火，280℃回火58~595000刃口磨損三次循環(huán)加熱淬火6010000刃口磨損Cr12MoV970℃淬火，240℃回火58~597500刃口磨損1050℃淬火，560℃滲氮3h，180℃回火3h0.10~0.12103716000刃口崩刃800℃碳氮共滲4h，淬火，180℃回火2~3h0.50~0.6094116500刃口磨損45820℃碳氮共滲4h，淬火，180℃回火2~3h0.65~0.7092716000刃口磨損少數(shù)崩刃850℃碳氮共滲4h，淬火，180℃回火2~3h0.95~1.088212000刃口崩塊580℃碳氮共滲2h，900℃滲硼4h，180℃回火2~3h0.09~0.114534400刃口塌陷7.1.3碳氮共滲、氮碳共滲1.碳氮共滲29特點(diǎn)：同時(shí)向鋼制模具零件中滲入碳、氮原子，但以滲氮為主。氮碳共滲溫度：常用560~570℃氮碳共滲方法：氣體法（生產(chǎn)中常用）、液體法、固體法7.1.3碳氮共滲、氮碳共滲2.氮碳共滲滲入溫度低，時(shí)間短，零件變形小。不受鋼種限制，碳鋼、低碳合金鋼、工具鋼及不銹鋼等材料均可進(jìn)行低溫氣體氮碳共滲。能顯著↑零件的疲勞極限、耐磨性和耐蝕性，且共滲層有一定韌性，不易剝落。應(yīng)用：廣泛用于壓鑄模、錘鍛模、熱擠壓模、沖壓模、塑料模等的表面強(qiáng)化處理，但由于共滲層中化合物層較薄（0.01~0.02mm）、共滲層硬度梯度較陡，不適合在重載工況下使用。與氣體滲氮相比，氣體氮碳共滲的優(yōu)點(diǎn)30模具名稱模具材料原工藝及模具壽命氣體氮碳共滲工藝及模具壽命復(fù)式落料模CrWMn淬火+回火甲酰胺氣體氮碳共滲，壽命提高10倍靠模20Cr滲碳+淬火+回火甲酰胺氣體氮碳共滲，壽命提高3倍流量計(jì)塑料模T10不熱處理尿素氣體氮碳共滲，變形小，耐磨性好M30螺栓冷鐓模Cr12MoV淬火+回火，0.2~0.3萬(wàn)件尿素氣體氮碳共滲，2萬(wàn)件以上活塞銷冷擠壓模W6Mo5Cr4V21190℃淬火+560℃回火，0.2萬(wàn)件甲酰胺氣體氮碳共滲，2萬(wàn)件以上縫紉機(jī)梭架冷擠壓模65Nb淬火+回火，0.13~0.71萬(wàn)件甲酰胺氣體氮碳共滲，2.5萬(wàn)件以上冷打花鍵滾軋模W18Cr4V淬火+回火，250m/只甲酰胺氣體氮碳共滲，2000m/只氣門嘴銅熱擠壓模3Cr2W8淬火+回火，1萬(wàn)件尿素氣體氮碳共滲，2.0~2.6萬(wàn)件鋁合金壓鑄模3Cr2W8液體氮碳共滲，3萬(wàn)件尿素氣體氮碳共滲，5萬(wàn)件縫紉機(jī)曲柄熱鍛模3Cr2W8淬火+回火，0.5萬(wàn)件尿素氣體氮碳共滲，1萬(wàn)件六角呆扳手熱鍛模3Cr2W8淬火+回火，0.5萬(wàn)件尿素氣體氮碳共滲，1.5萬(wàn)件表7-6氣體氮碳共滲應(yīng)用實(shí)例7.1.3碳氮共滲、氮碳共滲2.氮碳共滲31滲硼層硬度高（1300~2000HV）和耐磨性好，熱穩(wěn)定性和耐蝕性也好，但脆性大，淬火時(shí)易產(chǎn)生裂紋；幾乎所有的鋼鐵材料均可滲硼，硬質(zhì)合金、有色金屬也可滲硼。——滲硼是提高模具壽命的主要表面強(qiáng)化技術(shù)之一。滲硼后的熱處理：常常進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使模具零件基體獲得足夠的強(qiáng)韌性。淬火、加熱溫度、保溫時(shí)間、冷卻介質(zhì)選擇，根據(jù)零件材料和性能要求進(jìn)行決定。應(yīng)用：廣泛用于各種模具。7.1.4滲硼1.特點(diǎn)與應(yīng)用32粉末滲硼：800~950℃滲硼2~6h；設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，零件表面易清洗，應(yīng)用較廣。膏劑滲硼：在粉末滲硼基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，將滲硼劑粉末與黏結(jié)劑調(diào)制成膏劑涂覆于零件表面，加熱保溫，保持了固體滲硼的優(yōu)點(diǎn)，又可↓滲劑消耗量，且易于局部滲硼，特別適合模具滲硼。鹽浴滲硼：950~1000℃滲硼≤6h；設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，但零件表面沾鹽后不易清洗，帶有小孔或不通孔的零件不宜鹽浴滲硼。電解鹽浴滲硼：常用于工模具和要求耐磨性、耐蝕性高的零件。氣體滲硼：生產(chǎn)中較少使用。7.1.4滲硼2.滲硼方法33表7-7部分模具滲硼的強(qiáng)化效果模具名稱材料淬火、回火態(tài)壽命滲硼態(tài)壽命冷沖裁模CrWMn0.5萬(wàn)件1萬(wàn)件熱擠壓模30Cr3W5V100h261h熱鍛模5CrNiMo0.5萬(wàn)件1萬(wàn)件熱鍛用沖頭55Ni2CrMnMo100h240h連桿熱成型模5CrMnMo2萬(wàn)件6萬(wàn)件冷鐓六方螺母凹模Cr12MoV0.5萬(wàn)件6萬(wàn)件冷軋頂頭凸模65Mn0.4萬(wàn)件2萬(wàn)件7.1.4滲硼3.應(yīng)用實(shí)例341.滲硫特點(diǎn)：減摩，耐磨性好，抗咬合性高，抗擦傷力強(qiáng)。滲硫方法：熔鹽滲硫（生產(chǎn)中常用）、氣體滲硫模具淬火后進(jìn)行低溫鹽浴電解滲硫，仍保持高硬度，且變形較小。2.硫氮共滲特點(diǎn)：表層組織為多層結(jié)構(gòu)，最表層為硫化層（硬度低）、次表層為氮化物層（硬度高）、里層為擴(kuò)散層，減磨，并提高模具鋼表面的耐磨性、抗咬合性、抗擦傷力。共滲工藝：共滲溫度：540~560℃

滲劑：氨（30~50vol%）、硫化氫（0.02vol%）共滲時(shí)間：1~3h7.1.5滲硫、硫氮共滲351.特點(diǎn)與應(yīng)用7.1.5滲金屬滲入的金屬元素：多為Cr、V、Ti、Nb、Ta等碳化物形成元素。適合鋼種：高碳鋼（C含量>0.45%）。高碳鋼零件加熱到適當(dāng)溫度時(shí)，表層中C與滲入碳化物形成元素反應(yīng)生成合金碳化物滲層，如(Cr,Fe)7C3、VC、TiC、NbC、TaC等，使零件具有某些特殊的性能，以↑零件使用壽命。模具零件滲金屬：常用滲鉻

↑耐磨性、耐蝕性、抗氧化性

滲釩

↑耐磨性、耐蝕性滲金屬的方法：直接擴(kuò)散法與滲碳、滲氮等工藝一樣

覆層擴(kuò)散法包括：電鍍、噴鍍、熱浸鍍等36滲劑：硼砂為載體的特種熔鹽介質(zhì)工藝：將含有欲滲金屬元素的硼砂加熱至處理溫度（800~1200℃），然后將零件浸入熔融硼砂介質(zhì)中（保溫時(shí)間1~10h），使欲滲元素原子向零件表面擴(kuò)散并與零件基體中碳原子反應(yīng)形成金屬碳化物滲層?！址Q反應(yīng)浸鍍法后處理：TD法表面處理零件需根據(jù)要求油淬或熔鹽中淬火。7.1.5滲金屬2.TD法（熱擴(kuò)散覆層處理，ThermalDiffusionCoatingProcess

）37設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，生產(chǎn)能力高，生產(chǎn)成本低。不論模具形狀如何復(fù)雜，都能形成均勻的碳化物覆層。處理前、后零件的表面粗糙度大致相同。熔鹽的使用壽命長(zhǎng)。碳化物滲層磨損后可重新處理，不需清除殘留的碳化物，不影響與基體的結(jié)合力。母材鋼種較廣，且可通過(guò)淬火使基體發(fā)生強(qiáng)化。7.1.5滲金屬2.TD法優(yōu)點(diǎn)：38處理溫度高，滲層會(huì)引起零件尺寸脹大，對(duì)高精度模具應(yīng)采取措施，預(yù)防變形。處理前，模具必須加工至要求的表面粗糙度，以保證處理后表面質(zhì)量。載荷過(guò)大時(shí)，模具發(fā)生塑性變形，碳化物滲層中易萌生裂紋。薄刃模具的薄刃處供碳不足，難以形成厚的碳化物滲層。在不影響鋼的韌性和其它性能的條件下，應(yīng)合理選擇鋼材，以保證鋼基體能提供足夠的碳，形成碳化物滲層。在500℃以上氧化性氣氛中長(zhǎng)期使用時(shí)，VC、NbC等碳化物滲層易氧化，影響模具的性能。7.1.5滲金屬2.TD法缺點(diǎn)：397.1模具表面化學(xué)熱處理技術(shù)7.2模具表面的涂鍍技術(shù)7.3模具表面氣相沉積技術(shù)7.4模具表面高能束強(qiáng)化技術(shù)主要內(nèi)容直流電源的負(fù)極與導(dǎo)電模具零件連接作為電鍍的陰極。在直流電作用下，電鍍液中的金屬離子還原沉積在模具零件（陰極）表面，形成具有一定性能的金屬鍍層。電鍍的原理示意圖7.2.1電鍍磨光→拋光→脫脂→水洗→去銹→水洗→電鍍→酸洗→堿洗→清洗→出槽1.原理2.基本工藝流程417.2.1電鍍電鍍液pH值：影響氫的放電電位、堿性?shī)A雜物的沉淀或水化物的組成以及添加劑吸附程度。太高或太低的pH值均不利于電鍍，必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。電流參數(shù)：電流密度太低時(shí)，鍍層晶粒粗大，而太高時(shí)，易形成結(jié)瘤和樹枝狀結(jié)晶，甚至燒焦。電流密度大小與電鍍液的組成、主鹽濃度等密切相關(guān)。添加劑（包括光亮劑、整平劑、潤(rùn)濕劑等）：改善電鍍液性能，↑電鍍層質(zhì)量，如：細(xì)化晶粒、光亮鍍層、整平作用、潤(rùn)濕作用、↑鍍層硬度、↓鍍層應(yīng)力等。3.影響電鍍質(zhì)量的主要因素42導(dǎo)電模具零件：與直流電源負(fù)極與連接作為電刷鍍的陰極。鍍筆：由高純度細(xì)結(jié)構(gòu)的石墨電極及前端包裹的滌棉套組成，與直流電源正極連接作為電刷鍍的陽(yáng)極。電刷鍍的原理示意圖7.2.2電刷鍍1.原理（與普通電鍍相同）施鍍時(shí)，陽(yáng)極鍍筆前端的滌棉套接觸模具零件表面需鍍覆部位并沿其作滑動(dòng)，鍍液不斷添加至滌棉套與模具零件表面之間，鍍液中的金屬離子在電場(chǎng)作用下向零件表面遷移，在零件表面還原成為金屬原子，從而快速沉積金屬鍍層。43工藝靈活，操作方便，不受鍍件形狀、尺寸、材質(zhì)、位置的限制。復(fù)雜型面：凡是鍍筆能觸及的部位均可施鍍不可拆卸、搬動(dòng)或難以入槽的大型零件：可在現(xiàn)場(chǎng)不解體施鍍小孔、深孔、溝槽等局部表面以及劃痕、凹槽、磨損等局部表面缺陷處：可施鍍鍍層質(zhì)量高。因鍍筆在零件表面不斷移動(dòng)，沉積金屬的結(jié)晶過(guò)程中不斷受到中斷放電和外力作用的干擾，可獲得晶粒超細(xì)并具有高密度位錯(cuò)的金屬鍍層，這類鍍層的硬度、強(qiáng)度較好，且與零件基體的結(jié)合力強(qiáng)，表面光滑。7.2.2電刷鍍2.工藝特點(diǎn)44沉積速度快，生產(chǎn)效率高。電刷鍍的陰、陽(yáng)極之間僅有滌棉套的阻隔，距離一般≤5~10mm，金屬離子的遷移距離短，可采用高濃度鍍液、大電流密度施鍍，而不會(huì)產(chǎn)生金屬離子貧乏的現(xiàn)象。適應(yīng)范圍廣。一套電刷鍍?cè)O(shè)備可采用多種鍍液，刷鍍各種單金屬鍍層和復(fù)合鍍層，以滿足各種不同的需要。7.2.2電刷鍍2.工藝特點(diǎn)45模具表面修復(fù)模具表面強(qiáng)化

模具表面改性7.2.2電刷鍍3.在模具中的應(yīng)用

例：灰鑄鐵制作的塑料盆注射模

未電刷鍍：型腔表面硬度低（23HRC），磨損嚴(yán)重。電刷鍍：型腔表面鍍堿銅過(guò)渡層+鍍鎳鈷合金表層，硬度升至~40HRC，表面粗糙度從Ra6.3um降至Ra0.8um，耐磨性↑2倍，且制品易脫模。例：熱鍛模型腔表面

先電刷鍍鍍Co，再滲硼模具的冷熱疲勞抗力顯著↑467.2.3化學(xué)鍍1.原理將模具零件置于鍍液中，利用合適的還原劑使鍍液中的金屬離子在經(jīng)催化的表面上還原沉積鍍層。2.特點(diǎn)與電鍍相比，化學(xué)鍍均鍍能力強(qiáng)，仿形性好，鍍層致密，且設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。復(fù)雜模具采用化學(xué)鍍，還可避免熱處理引起的變形?？色@得單一金屬鍍層、合金鍍層、復(fù)合鍍層和非晶態(tài)鍍層。47原理：以亞磷酸鹽為還原劑，將鎳鹽還原成鎳，同時(shí)使鍍層中含一定量的磷，沉積的鎳膜具有自催化性，可使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。特點(diǎn)：不僅能↑零件表面的硬度和耐磨性，還能改善零件表面的自潤(rùn)滑性能，↑零件表面的抗擦傷能力和耐蝕性。應(yīng)用：適合于沖壓模、擠壓模、塑為成形模、橡膠成形模。3.Ni-P化學(xué)鍍7.2.3化學(xué)鍍487.2.4熱浸鍍1.原理2.基體材料和鍍層材料將零件浸入熔融態(tài)金屬中，在其表面發(fā)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng)而形成一層金屬保護(hù)膜。常用基體金屬材料：鋼、鑄鐵、銅，其中鋼最常用。鍍層金屬：熔點(diǎn)必須低于基體金屬，且通常低得多。常用鍍層金屬為：低熔點(diǎn)的錫、鋅、鋁、鉛、鋁錫合金、鋁硅合金、鉛錫合金等，其中鋅應(yīng)用最多。49按前處理不同，熱浸鍍分為：熔劑法主要用于鋼管、鋼絲、零件

保護(hù)氣體還原法常用于鋼板熱浸鍍總的工藝流程：表面處理→助鍍處理→熱浸鍍→鍍后處理熔劑法的工藝流程：預(yù)鍍件堿洗→酸洗→水洗→稀鹽酸處理→水洗→溶劑處理→烘干→熱浸鍍→鍍后處理7.2.4熱浸鍍3.熱浸鍍方法溶劑處理是重要工序，是↑鍍層質(zhì)量、防止漏鍍的關(guān)鍵。507.1模具表面化學(xué)熱處理技術(shù)7.2模具表面的涂鍍技術(shù)7.3模具表面氣相沉積技術(shù)7.4模具表面高能束強(qiáng)化技術(shù)主要內(nèi)容何謂氣相沉積？指將含有形成沉積元素的氣相物質(zhì)輸送到模具零件表面上而形成沉積層的工藝方法。通常沉積過(guò)渡族金屬元素（Ti、V、Cr、W、Mo、Ta、Nb等）與C、N、O和B等形成的化合物層。氣相沉積的概念表7-8氣相沉積層的主要類別與特性類別種類主要特征碳化物TiC、VC、W2C、MoC、Cr7C3、B4C、TaC、NbC、ZrC、HfC、SiC高硬度、耐磨部分碳化物還耐蝕氮化物TiN、VN、BN、ZrN、HfN、Cr2N、CrN、NbN、MoN、(Ti,Al)NBN、TiN、VN等耐磨性好TiN呈金黃色，裝飾性好氧化物Al2O3、TiO2、ZrO2、ZnO、CuO、SiO2耐磨、特殊光學(xué)性能、裝飾性碳氮化合物Ti(C,N)、Zr(C,N)耐磨、裝飾硼化物TiB2、VB2、Cr2B、TaB、ZrB、HfB耐磨硅化物Si3N4、MoSi2、WSi2高溫抗氧化性、耐蝕性好金屬及非金屬元素Al、Cr、Ni、Mo、C（金剛石、類金剛石）滿足特殊光學(xué)、電學(xué)性能或賦予高耐磨性52具有很高的硬度（TiC：3200~4100HV；TiN：2450HV）、低的摩擦系數(shù)和自潤(rùn)滑性能，故抗磨損性能良好。具有很高的熔點(diǎn)（TiC：3160℃；TiN：2950℃），化學(xué)穩(wěn)定性好，基體金屬中涂層中的溶解度小，摩擦系數(shù)低，具有很好的抗粘著磨損能力，發(fā)生冷焊和咬合的傾向也很小，且TiN比TiC更好。具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，TiC涂層在硫酸、鹽酸、氯化鈉水溶液中耐蝕性良好，且TiN的耐蝕行一般比TiC更好。高溫下具有良好的抗氧化性（TiC：可達(dá)400℃；TiN：可達(dá)500℃）。模具零件常用氣相沉積涂層的特性53CVD裝置示意圖先將含有形成涂層材料元素的反應(yīng)介質(zhì)置于較低溫度下，然后送入高溫反應(yīng)室與模具零件表面接觸發(fā)生高溫化學(xué)反應(yīng)，析出的合金、金屬及其化合物沉積于零件表面形成涂層。7.3.1化學(xué)氣相沉積（CVD）（ChemicalVapourDeposition）1.原理54采用CVD制備TiC涂層的示意圖反應(yīng)氣體向零件（基片）表面擴(kuò)散并被吸附吸附于零件表面的各種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成物質(zhì)點(diǎn)聚集形成晶核并長(zhǎng)大，形成沉積涂層表面化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物脫離零件表面返回氣相沉積涂層與基體的界面發(fā)生元素互擴(kuò)散，形成擴(kuò)散層7.3.1化學(xué)氣相沉積（CVD）2.過(guò)程55常壓化學(xué)氣相沉積低壓化學(xué)氣相沉積（LPCVD）：壓力一般為1×104~4×104Pa。低壓下分子平均自由程增加，加快氣態(tài)分子的輸運(yùn)過(guò)程，反應(yīng)物質(zhì)在零件表面的擴(kuò)散系數(shù)增大，使涂層均勻性得到改善。熱化學(xué)氣相沉積（TCVD）：利用高溫激活化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行氣相沉積，常用于半導(dǎo)體和其它材料（廣泛采用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積、氫化物化學(xué)氣體沉積等）。7.3.1化學(xué)氣相沉積（CVD）3.CVD的種類56等離子體輔助化學(xué)氣相沉積（PECVD）：除借助熱能外，還借助外部電場(chǎng)作用引起的放電，使原料氣體呈等離子體狀態(tài)，變?yōu)榛瘜W(xué)上非?；顫姷募ぐl(fā)分子、原子、離子和原子團(tuán)等，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行。激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積（LCVD）：通過(guò)激光束照射封閉室內(nèi)的反應(yīng)氣體，誘發(fā)化學(xué)反應(yīng)，使生成物沉積在氣室內(nèi)的基板上，并使工作溫度顯著↓。超聲波化學(xué)氣相沉積（UWCVD）……7.3.1化學(xué)氣相沉積（CVD）3.CVD的種類57優(yōu)點(diǎn)：沉積的涂層質(zhì)量高，致密，可控性好。缺點(diǎn)：處理溫度高，零件易產(chǎn)生變形，基體組織發(fā)生變化導(dǎo)致力學(xué)性能↓，且需后續(xù)熱處理，↑了成本，因此，應(yīng)用受到一定限制。7.3.1化學(xué)氣相沉積（CVD）4.CVD的特點(diǎn)58(1)生產(chǎn)條件根據(jù)服役條件，選擇具有相應(yīng)物理、化學(xué)性能的涂層材料。選擇基體材料。首先需滿足服役條件及其與涂層之間的匹配性，如：基體與涂層的熱膨脹系數(shù)、界面能、化學(xué)性質(zhì)、冶金特性以及兩者間是否會(huì)形成脆性或軟的過(guò)渡層等。TCVD：因處理溫度高，需選擇耐熱性和組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基體材料，一般選擇硬質(zhì)合金、高速鋼、基體鋼、高碳高鉻工具鋼、氣淬鋼、熱作模具鋼。確定合適的涂層厚度。太薄的涂層無(wú)法獲得好的性能及長(zhǎng)壽命；而太厚的涂層呈脆性且與基體間結(jié)合力變差。高溫CVD涂層厚度：TiC，2~8um；TiN，5~14um；Ti(C,N)復(fù)合涂層3~15um。選擇良好的CVD設(shè)備和合理的工藝（包括沉積溫度、氣體流量等）7.3.1化學(xué)氣相沉積（CVD）5.在工模具上的應(yīng)用59在Cr12MoV、9SiCr鋼模具沉積TiN涂層的優(yōu)點(diǎn)TiN的硬度高>1500HVTiN與鋼的摩擦系數(shù)為0.14，只是鋼與鋼間的1/5TiN具有很高的抗粘接性能TiN熔點(diǎn)高達(dá)2950℃，抗氧化性好TiN涂層耐蝕性好，且與模具基體間的結(jié)合力強(qiáng)效果：沉積>3um厚的TiN涂層，模具壽命提高1~20倍(2)應(yīng)用實(shí)例7.3.1化學(xué)氣相沉積（CVD）5.在工模具上的應(yīng)用60原理：采用各種物理方法產(chǎn)生的原子或分子沉積在模具零件表面上形成外加涂層。優(yōu)點(diǎn)：沉積速度較快，且沉積溫度一般<600℃，無(wú)需后續(xù)熱處理，應(yīng)用比CVD更廣。缺點(diǎn)：PVD涂層的均勻性稍差，與基體的結(jié)合力較小，且設(shè)備造價(jià)高，操作、維護(hù)的技術(shù)要求也高。7.3.2物理氣相沉積（PVD）1.原理與特點(diǎn)（PhysicalVapourDeposition）61真空蒸鍍：在高真空（1.33×10-3~1.33×10-4Pa）中采用電子束、電阻絲等加熱金屬、合金或化合物使之蒸發(fā)，然后在零件表面凝聚而形成涂層。——在模具表面強(qiáng)化中應(yīng)用較少，多用于光學(xué)元件、電子元件等的表面鍍膜。陰極濺射：用荷能粒子轟擊陰極靶材，使靶材表面原子以一定能量逸出，然后在模具零件表面沉積形成涂層。代表性工藝：二極濺射、三極濺射、磁控濺射、對(duì)置濺射、離子束濺射、吸收濺射等，常用磁控濺射（沉積溫度低、效率高，且可沉積純金屬、合金和化合物，適應(yīng)性廣）。離子鍍：借助惰性氣體輝光放電使金屬或合金蒸氣離子化，然后離子經(jīng)電場(chǎng)加速在帶負(fù)電荷零件表面沉積形成與基體結(jié)合力強(qiáng)的涂層。7.3.2物理氣相沉積（PVD）2.PVD的種類62表7-9三種PVD方法與CVD法的特性比較比較項(xiàng)目PVD法CVD法真空蒸鍍陰極濺射離子鍍鍍金屬可以可以可以可以鍍合金可以，但工藝復(fù)雜可以可以，但工藝復(fù)雜可以鍍高熔點(diǎn)化合物可以，但工藝復(fù)雜可以可以，但工藝復(fù)雜可以沉積粒子的能量/eV0.1~11~1030~1000-沉積速度/um·min-10.1~750.01~20.1~50較快沉積膜的密度較低高高高孔隙度中小小極小基體與鍍層的連接無(wú)合金相無(wú)合金相有合金相有合金相結(jié)合力差好最好最好均鍍能力不好好好好鍍覆機(jī)理真空蒸發(fā)輝光放電，濺射輝光放電氣相化學(xué)反應(yīng)7.3.2物理氣相沉積（PVD）3.三種PVD方法與CVD的特性比較637.1模具表面化學(xué)熱處理技術(shù)7.2模具表面的涂鍍技術(shù)7.3模具表面氣相沉積技術(shù)7.4模具表面高能束強(qiáng)化技術(shù)主要內(nèi)容熱源：激光、電子束、離子束（能量密度≥103W/cm2）。目的：改變模具零件表層的顯微結(jié)構(gòu)甚至成分，從而改善零件表面的物理、化學(xué)性能。共同特點(diǎn)：加熱速度快，加熱面積可根據(jù)需要選擇，零件變形小，不需冷卻介質(zhì)，可控性能好，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。高能束表面強(qiáng)化技術(shù)65第一類：激光表面熱處理技術(shù)激光表面淬火：利用高能激光束照射零件表面，使零件表面加熱至相變點(diǎn)以上，激光停止照射后，快速自冷淬火而硬化，具有極高的硬度。——適應(yīng)于灰鑄鐵、球墨鑄鐵、碳鋼、合金鋼、馬氏體不銹鋼等。激光非晶化處理：利用高能激光束加熱零件表面使其熔化，然后快冷形成1~10um厚的非晶化組織，其強(qiáng)韌性高，耐磨性好。激光沖擊硬化：利用高強(qiáng)度脈沖激光束照射零件表面，使表面薄層迅速汽化，在表面原子逸出期間，發(fā)生動(dòng)量脈沖，產(chǎn)生強(qiáng)的機(jī)械沖擊波和應(yīng)力波，使材料表面硬化?？娠@著↑材料強(qiáng)度和硬度，并有效↑抗疲勞性能。7.4.1激光表面強(qiáng)化技術(shù)1.種類及原理66激光表面合金化：利用激光束使合金元素與基體表面金屬混合熔化，在很短時(shí)間內(nèi)形成與基體材料不同的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的高性能表面合金層。激光熔覆：利用激光束在零件表面熔覆一層硬度高、耐磨、耐蝕和抗疲勞性能好的材料，以↑