不銹鋼焊管模具擴散法金屬碳化物覆層技術

　　擴散法金屬碳化物覆層技術是將工件置于特種介質中，經擴散作用于工件表面形成一層數微米至數十微米的金屬碳化物層。該碳化物層具有高的硬度，HV可達1600~3000(由碳化物種類決定)，此外，該碳化物履層與基體冶金結合，不影響工件表面光潔度，具有高的耐磨、抗咬合(粘結)、耐蝕等性能，可大幅度提高工模具及機械零件的使用壽命。

　　與相關技術的比較，通過在工件表面形成超硬化合物膜層的方法，是大幅度提高其耐磨、抗咬合(抗粘結)、耐蝕等性能，從而大幅度提高其使用壽命的有效而經濟的方法。目前，工件表面超硬化處理方法主要有物理氣相沉積(PVD)，化學氣相沉積(CVD)，物理化學氣相沉積(PCVD)，擴散法金屬碳化物履層技術，其中，PVD法具有沉積溫度低，工件變形小的優點，但由于膜層與基體的結合力較差，工藝繞鍍性不好，往往難以發揮超硬化合物膜層的性能優勢。CVD法具有膜基結合力好，工藝繞鍍性好等突出優點，但對于大量的鋼鐵材料而言，其后續基體硬化處理比較麻煩，稍有不慎，膜層就易破壞。因此其應用主要集中在硬質合金等材料上。PCVD法沉積溫度低，膜基結合力及工藝繞鍍性均較PVD法有較大改進，但與擴散法相比，膜基結合力仍有較大差距，此外由于PCVD法仍為等離子體成膜，雖然繞鍍性較PVD法有所改善，但無法消除。

　　由擴散法金屬碳化物覆層技術形成的金屬碳化物覆層，與基體形成冶金結合，具有PVD、PCVD無法比擬的膜基結合力，因此該技術真正能夠發揮超硬膜層的性能優勢，此外，該技術不存在繞鍍性問題，后續基體硬化處理方便，并可多次重復處理，使該技術的適用性更為廣泛。

　　擴散法金屬碳化物覆層技術在日本、歐洲各國、澳大利亞、韓國等國應用廣泛。據調查，許多進口設備上的配套模具大量地使用了該技術，這些模具在進行國產化時，由于缺乏相應的成熟技術，往往使模具壽命低，有些甚至無法國產化。