和鋼鐵俠一樣的技術，機加工金屬表面超硬化處理！

在金屬表面形成一層超硬化合物膜層可以大大增強工件的耐磨性、耐腐蝕性和抗粘結性，是提高工件質量的一種常用方法。傳統的表面超硬化技術都或多或少存在缺陷，近些年來，一種新的且更加優越的工件表面超硬化技術——擴散法金屬碳化物覆層技術得到了長足的發展。

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傳統工件表面超硬化處理方法及其缺陷

傳統的工件表面超硬化處理方法包括物理氣相沉積法、化學氣相沉積法、物理化學氣相沉積法等。這三種方法各有優劣，比如物理相沉積法和物理化學沉積法雖然沉積溫度低，工件變形小，但在膜層與基體的結合力上，以及繞鍍性方面表現較差；而化學相沉積法雖具有較好的結合力及繞鍍性，但在處理大批量鋼鐵材料時，需要比較繁瑣的後續基體硬化處理流程。

擴散法金屬碳化物覆層技術的基本原理

將金屬工件放置在某種特殊介質之中，通過介質與工件表面發生的擴散作用，在工件表面形成一層金屬碳化物層，這就是擴散法金屬碳化物覆層技術。

別看這層金屬碳化物僅有薄薄的幾微米到幾十微米厚度，但其維氏硬度卻可以達到1600至3000，具體值還要由碳化物種類和厚度大小決定，遠遠高於普通合金鋼200至300左右的維氏硬度值。

技術優勢及適用範圍

經過擴散法金屬碳化物覆層技術的處理，工件表面基體將與金屬碳化物層產生很強的結合力，而且不存在繞鍍性問題，可多次重複處理。擴散法金屬碳化物覆層技術在增強了工件耐磨性、耐腐蝕性和抗粘結性的同時，不會影響表面光潔度，大大完善了工件質量，提高了工件的使用壽命。

擴散法金屬碳化物覆層技術最早是由日本豐田中央研究所研發成功的。在日本、歐美、澳大利亞等一些工業強國，這一技術都已得到了重視、研發和推廣，並廣泛應用在設備配套模具等金屬工件的生產加工之中。很多進口設備都大量應用了這一技術。

我國雖然從上世紀70年代起就有人著手研發這一技術，由於技術和條件的限制，，該技術一直存在工藝上的缺陷，始終得不到完善，難以實現大規模推廣。近十多年來，經過無數次的研究和改進，這一技術相關的工藝和設備終於可以滿足我們長期生產的需要，其處理的模具表面質量也達到了進口同類產品的水平。

擴散法金屬碳化物覆層技術可以廣泛應用於各類因磨損、粘結而引起失效的工模具或機械零件中，將使用壽命提升數倍，甚至是數十倍。對於模具鋼，含碳量大於千分之三的結構鋼，鑄鐵，硬質合金等材料均有效。

具體操作步驟

擴散法金屬碳化物浮層技術的一般操作流程是這樣的：先將預先製造號的模具置於鹽浴爐中。所用的鹽浴，其成分則包括加熱到800至1200攝氏度且已熔化的70%至80%含量的硼砂，已經碳化的鐵與釩、鈮、鉻等金屬形成的合金或鐵氧化物粉末，另外還包括有助於提高鹽浴活性的金屬物質等。

根據具體的處理溫度和所需的覆層厚度，使模具在鹽浴爐中保持一個小時到10個小時之間的時間。釩、鈮、鉻等金屬元素將與碳元素結合成化合物，並在金屬表面形成覆層。其形成的機理與物理相沉積法、化學相沉積法和物理化學相沉積法完全不同，可以得到理想的超硬化處理結果。

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