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• TD处理

模具TD处理是热扩散法碳化物覆层处理(Thermal Diffision Carbide Coating Process)的简称，英文简称TD coating。因该技术由日本丰田研究所首先研制成功并申请专利，又被称为Toyota Diffusion Process,简称TD Process即TD处理。我国也称作熔盐渗金属。无论其名称如何，其原理都是将工件置于熔融硼砂混合物中，通过高温扩散作用于工件表面形成金属碳化物覆层，该碳化物覆层可以是钒、铌、铬、钽、钛等的碳化物，也可以是其复合碳化物，其中应用广泛的是碳化钒覆层。大量的实践证明，TD覆层处理碳化钒覆层是目前解决拉伤问题经济而有效的方法之一，并可以提高工模具或零部件寿命数倍至数十倍，使用价值。

TD覆层处理工艺过程

不同的工件材料及不同的使用场合TD覆层处理的工艺有一些差别，但其基本过程都是将预制好的工件放入硼砂混合物中，在850-1050的温度下保温2-12小时，在工件表面形成覆层后，根据工件的材料或要求选择适当方式冷却(一般是淬火过程，也有不少例外)，并进行一些相应的后续处理(如回火，清理，尺寸调整，抛光等)。

将硼砂放入一个耐热钢制的坩埚中加热熔化至800~1200℃，然后加入组成盐浴的其他物质，如碳化物形成粉末钛、钡、铌、铬，再将工件浸入盐浴中保温1~10h，加入元素就会扩散至工作表面并与钢中的碳起反应，形成由碳化物构成的表面涂层。浸渍时间长短取决于工艺温度及涂覆层厚度要求。

   TD涂层厚度主要取决于盐浴温度、处理时间以及基材的化学成分。TD涂层厚度与盐浴温度、处理时间的关系可用下式表示：

   D2=Ate-Q/RT

   式中，D为涂层厚度（单位为mm）；t为浸渍时间（单位为s）；T为工艺温度（单位为K）；Q为碳化物层的扩散激活能（约为167~209kJ/mol）；R为气体常数(8.29J/mol)；A为由基材含碳量等因素决定的常数，一般在10-2~10-5之间。

   对于某一工件，其含碳量及化学成分是一定的，当工艺温度一定时，可以根据设计的涂覆层厚度要求，根据上述公式关系，估算出所需要的处理时间。

   TD处理温度一般为800~1200℃，这个选择范围是比较宽的，而温度的高低又直接影响到涂覆层形成的速率，因此，工艺温度选择显得非常关键。TD处理温度应与基材的淬火温度相一致。因为TD处理后必须经淬火、回火处理，以获得必要的基体硬度。温度选择过高，则会在TD处理过程导致基体组织的粗化。如果这种粗化的组织直接进行淬火，不仅降低了基体的力学性能，还会增加变形开裂倾向。而当处理温度选择过低时，则在TD处理过程中不能完成奥氏体化，从而不能直接淬火。