4-2 适用于工具的表面处理的种类和分类

工具的表面处理方法多种多样，根据工具的种类和使用条件进行使用。如图1所示，大致可分为渗氮、金属渗透等热扩散表面热处理和在表面形成硬质膜的涂层。下面介绍这些的概要。

1. 1. 表面热处理

• 氮化处理
  一种典型的应用于工具的表面热处理是氮化处理，处理温度为500～550℃。多应用于压铸模具，此时应用的效果是防止因熔融金属造成的熔损和减少因热冲击（热冲击）而产生的裂纹。


• 蒸汽处理
  它适用于高速工具钢的钻头，因为它通过在约 500°C 的蒸汽中加热来提高润滑性。


• 金属扩散渗入处理通过
  铬（Cr）和钒（V）在高温下扩散渗入，在表面热处理中可得到更坚硬的表层。这些金属元素与被加工材料中所含的碳发生反应，形成坚硬的碳化物层，因此也被称为碳化物涂层。

2. 2. 涂层

• 湿法 采用
  电镀硬铬（Cr）和化学镀（化学镀）镀镍磷（Ni-P），可获得约900HV的硬度。


• 也称为干墙（PVD）
  物理气相沉积，溅射或离子镀应用于工具，加工温度低至500°C或更低。涂层膜包括钛（Ti）基硬膜（TiN、TiCN、TiAlN等）、铬（Cr）基硬膜（CrN、CrAlN等）和碳（C）基膜（DLC） .


• 也称为干壁 (CVD)
  化学气相沉积，应用热或等离子 CVD，涂层膜的类型类似于 PVD。由于是热化学反应的成膜方法，加工温度需要500℃以上，比PVD要高。

进行表面处理时首先要考虑的是处理温度。例如，如果刀具材料是调质钢，加工温度低于更终回火温度是没有问题的，但如果温度高，强度只会因母材软化而降低。但是，表面处理可能会导致变形或尺寸变化。因此，在对钢材进行表面处理进行分类时，可分为处理温度低于A1点（727℃）的和处理温度在A1点以上的。即前者为α（铁素体）区的表面处理，后者为γ（奥氏体）区的表面处理。

如图2所示，对工具进行的主要表面处理的处理温度为γ区表面处理包括金属元素扩散渗透处理和热CVD，其他表面处理为α区表面。 . 这将是一个过程。例如，如果100°C以下的低温处理是**要求，我们必须依靠湿法，如果低于500°C，PVD和等离子CVD也适用。