4-3 工具表面处理的特点

在进行表面处理时，必须对每种表面处理的特性有很好的了解，才能完全满足被处理物体所需要的效果。表1显示了经常应用于工具的表面硬化处理方法的特点，可以看出每个比较项是合适的还是不合适的。例如，如果因精密工具等加工引起的变形或尺寸变化成为问题，则不能应用在高温下加工的碳化物涂层或热CVD。

很多刀具形状复杂，在进行表面处理时需要进行均匀的处理。在这种情况下，如表1所示，处理机理是利用气体反应的热CVD和利用热扩散的表面热处理，可以进行均匀的处理，几乎不影响物体的形状。此外，对于使用化学反应的化学镀，在可以提供镀液的任何地方都可以获得相对均匀的表面层。

然而，利用离子运动形成薄膜的 PVD 和电镀很难均匀地处理复杂形状的物体。特别是被归类为PVD的离子镀或溅射成膜，利用具有强正交取向的离子的加速度，因此对于复杂形状的物体几乎不可能获得均匀的表面层。

如上所述，必须充分了解各表面处理的特性，并在决定是否应用前充分注意以下事项。

• 处理后的产品与表面处理的相容性是否匹配？【基材是否有软化或脆化？】
• 被加工材料的形状和尺寸是否适合进行表面处理？【表面层的均匀性如何？】
• 处理后的产品的表面纹理是否适合进行表面处理？【是否有表面粗糙或表面污染的问题？】
• 加工品的加工过程是否有问题？【是否有表面劣化的问题？】
• 是否适合被加工材料的使用环境和条件【使用温度、使用气氛、加工条件等】
• 是不是成本方面有问题？【是不是质量超标？】

为了通过应用表面处理获得足够的效果，需要充分了解每种表面处理的特性，并考虑到被处理材料的使用情况，考虑适当的应用形式。

图1显示了表面处理的应用点，这是所有表面处理的共同点，以及应用表面处理带来的效果。在应用表面处理时，有很多可以简单地添加到现有的产品和零件上，但是组成产品和零件的材料必须改变，尺寸和形状必须改变。表面处理的形式多种多样，比如那些必须改变加工工艺的，比如增加前热处理和后热处理的。换句话说，从产品和零件的设计阶段就需要牢记许多事情，以便应用表面处理以充分发挥所需的特性。

即使表面处理得到的表面性能再好，如果与应用产品的相容性较差，或者使用环境和条件不合适，效果也会减半，反而会适得其反，请密切注意适用点，因为甚至可能存在情况。