TD覆层处理工艺及其在汽车冲压成形模上的应用.doc

TD覆层处理工艺及其在汽车冲压成形模上的应用(2007/10/12)作者：彭智虎
（长沙特耐金属材料科技有限公司，湖南长沙410011）
模具工业2007年第33卷第9期（62~64）

摘要：介绍了TD覆层处理工艺，分析了汽车冲压成形类模具表面拉伤问题及其解决方法，结合实例说明了TD覆层处理在此类模具上的应用效果，指出了采用该工艺应用上了一些注意事项。
关键词：TD覆层；汽车；模具寿命；拉伤
中图分类号;TG17文献标识码：B文章编号;1001-2168(2007)09-0062-03
ApplicationofTDcladdingtechnologyinstampingformingdieforautomotive
PENGZhi-hu
(ChangshaTopwellwearMetalMaterialScienceCo.,Ltd,Changsha,Hunan410011,China)
Abstract:TheTDcladdingprocessingtechnologywasstated.Thepullscuffingprobleminthesurfaceofstampingformingdiesforautomobiles,andthesolutionwereanalyzed.TheapplicationeffectofTDcladdingtechnologyonthediessurfacewasillustrated.Theprecautionsinapplyingthetechnologywerepresentedaswell.Keywords:TDcladding;automobile;servicelifeofdie;pullscuffing
1引言
TD覆层处理是热扩散法碳化物覆层处理（thermaldiffusioncarbidecoatingprocess）的简称。该工艺由日本丰田中央研究所于70年代首先研制成功并申请专利，简称TD处理。我国也称作熔盐渗金属，其原理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、铬等元素的碳化物，也可以是其复合碳化物，目前应用最广泛的是碳化钒覆层。碳化钒覆层的主要特点是;
(1)覆层硬度高，可达2800~3200HV，远高于渗氮和镀硬铬（见表1），具有良好的表面耐磨、抗拉伤、耐腐蚀等性能。
表1几种表面处理及材料硬度比较
工艺渗氮镀硬铬、化学镀NiPPVD、PCVD硬质合金（钨钢）TD覆层处理硬度/HV~120010002000~30001200~30002800~3200
(2)TD覆层是通过扩散形成的，覆层与基体具有冶金结合，覆层与基体的结合力较镀硬铬和PVD或PCVD的镀层（如镀钛层）高得多，使用中不会脱落，这对在成形模上的应用极其重要。
大量的实践证明，TD覆层处理是目前避免冲压成形零件与模具拉伤问题经济而最有效的方法之一，并可提高模具寿命数倍至数十倍，极具使用价值。
TD覆层处理工艺从80年代开始陆续由日本引入世界上许多国家，由于各国的国情不同，有些国家用的很成功，也有些国家应用失败。该类工艺在日本、美国、韩国等国都已得到了广泛的应用。国内70年代即已开始研究此工艺，到目前已有数十家单位对该工艺进行过研究，发表文章数百篇，专利数项。实际上此工艺我国在80年代中期就开始起草了工艺标准，即：JB/T4218-1994硼砂熔盐渗金属，该标准于1994年10月25日批准。但这些研究成果大多没有经过长时间生产实践的考验，应用中总是存在这样或那样的问题，所以从70年代至90年代，尽管研究的人很多，但没有一家专业从事该工艺加工的厂家。
笔者从1991年开始该工艺的研究，经过多年的研究和应用探索，从1997年开始成功应用到各类模具上，并于2001年开始在国内成立了专业从事该工艺加工业务的公司。多年来，已为数百家企业提供了TD覆层处理加工服务，并成功应用到汽车、家电、五金、制管、冶金等行业的拉伸、弯曲、翻边、辊压成形、冷镦、冲裁、粉末冶金等类模具和一些零部件上，很大程度解决了工件表面拉伤问题，大幅提高模具工作零件的使用寿命，取得了优异的使用效果，也积累了丰富的实践经验。
以下介绍TD覆层处理工艺在汽车配件冲压成形模上的应用及有关注意事项。
2TD覆层处理工艺在汽车模具上的应用
2.1汽车冲压成形模的拉伤及其解决方法
每辆汽车都含有大量的冲压件，冲压件由模具冲压成形。工件在拉深、弯曲、翻边、辊压等成形过程中，很容易造成工件表面的拉伤。汽车底盘、梁类零件往往由较厚的钢板制造，出于安全和节能的考虑，越来越多地使用高强度钢板，无论厚板还是高强度钢板，其冲压或辊压成形的模具都要承受极高的成形压力，工件表面和模具表面拉伤严重，此时如继续生产