TD 处理熔盐、回火盐

TD处理（Toyota Diffusion Coating Process）技术是熔盐浸镀法对模具进行表面强化（硬化）渗金属处理。在模具表面形成VC、NbC、Cr23C6-Cr7C3等碳化物超硬渗层。由于TD法设备简单、操作简便、成本低廉，所以是一种很有发展前途的表面强化处理技术。
一、TD 处理技术简介
1、技术指标
　　(1)一般工作温度900℃～1030℃
　　(2)TD-VC皮膜维氏硬度 2500 ～ 3600HV
　　(3)TD-VC皮膜厚度5～15μm
　　(4)TD-VC处理后母材硬度 58±3HRC （例如：SKD11、D2、CMoV）
2、TD 处理后机械性能
　　(1)耐磨耗性强于超硬合金。
　　(2)耐剥离性强于 PVD、CVD、镀硬铬。
　　(3)高硬度强于超硬合金，硬度高达 2500~3600 HV，从高温状态降到常温时，可以恢复到原常温性能。
　　(4)抗氧化性强，耐腐蚀性强于不锈钢。
二、表面强化处理性能对比
 
三、TD处理应注意事项
　　1、适用材质：含碳量在0.3%以上的各类铬钢材料均适用于TD处理。
　　   对于冷作金型钢推荐使用下列材料：
　　   国内牌号 CMo1V1、CMoV、Cr5Mo1V
　　   日本牌号 SKD11、SLD、DC53
　　   美国牌号 D2、A2、D3   
　　2、TD处理前模具工作面光洁度要求：Ra0.8以下。
　　3、热处理要求：TD处理前必须进行淬火。
　　4、模具如有焊接、开裂等缺陷，提前说明。
附表：合金钢中外牌号对照表
 
四、TD处理设备、工艺要求
1、设备及盐浴成分
　　（1）处理所用设备有普通外热式坩埚盐浴炉。
　　（2）盐浴成分：坩埚中的盐浴是我公司生产的TD处理**盐，在高温状态下非常稳定，熔盐具有溶解金属氧化物的能力，使工件表面保持洁净，有利于工件表面吸附活性金属原子。目前，工具钢多采用VC涂层。提高并保持盐浴的活性，使活性金属原子得以在盐浴中被还原出来。
2、工艺概述
    将TD盐放入坩埚中加热熔化并升温至900～1030℃，然后将工件浸入盐浴中保温1～12h（浸渍时间长短取决于工艺温度及渗层厚度要求），工件表面就会形成由碳化物构成的表面渗层。
    碳化物的形成机理
    （1）碳化物形成元素的合金不断向盐浴中溶解，并被还原为活性金属原子。
    （2）活性金属原子在盐浴中向工件表面扩散。
    （3）金属原子与工作表面的碳原子结合形成碳化物。
    （4）工件内部的碳原子不断向表面扩散，与金属原子结合，碳化物层不断增厚。
3、TD处理的工艺参数    
　　TD处理温度一般在900～1030℃，而温度的高低又直接影响到渗层形成的速率，因此，工艺温度非常关键。TD处理温度应与基材的较佳淬火温度相一致。因为TD处理后须经淬火、回火处理，以获取必要的基体硬度。温度选择过高，则会在TD 处理过程导致基体组织的粗化，这种粗化的组织直接进行淬火，不仅降低了基体的力学性能，还会加剧变形、开裂趋势。而当处理温度选择过低时，则在TD处理过程中不能完成奥氏体化，从而不能直接淬火。
　　 TD盐处理后要进行1030℃淬火、510℃回火处理，消除组织应力和热应力，可以降低TD处理过程中的变形量；保证工件磨削加工的光洁度。
TD处理需要控制的几个问题:
　　1、变形的控制
　　2、表面质量的控制
　　3、冷却时皮膜的破损控制
　　4、基体硬度的控制
　　5、后续清理的控制
    TD处理过程中的碳化物层的形成是靠盐浴中的活性金属原子和碳原子的双向扩散完成的，而碳原子在整个扩散过程，均在基材（固体）内进行。由于碳化物中的C来自工件（基材）本身，因此要求基材的含碳量在0.3%以上，一般含碳量较高的工具钢较适宜作TD处理的基材。
    将淬火、回火与TD处理结合起来进行，不仅可以降低成本，节约能耗，而且还可避免重复淬火带来的其它弊端。因此，TD处理的一般工序是：淬火+高温回火、精加工、试摸、TD处理+淬火、根据尺寸变化量确定回火温度（一般为低温回火）、进行表面抛光处理。
五、包装
　　TD熔盐铁桶包装，50Kg/桶；回火盐编织袋包装，50Kg/袋。