高速钢化学处理表面知识分析

　　随着技术的不断发展，在旧的氧化(发黑)、电镀和渗氮工艺的基础上，发展了许多新的表面强化和保护方法。各种传统的表面强化和保护性热处理方法已应用于高速模具钢。根据处理过程的性质以及表面改性层和基底的综合性质，这些方法可分为四类:渗透、涂覆、形成化学转化膜以及表面硬化和硬化。

　　1)渗透法。外来元素的原子通过介质传递到工件表面并被吸收。由于渗透元素在铁基体中的溶解度，在表面和内部建立浓度梯度，从而形成扩散通道，由外向内逐渐被渗透元素饱和。有一个过渡层，其组成和浓度在不变的区域之间连续变化。表面改性层与基体的结合称为“冶金结合”，是渗氮、渗碳等各种表面处理方法中结合更强的一种。

　　2)涂布方式。采用真空蒸发、离子镀、喷涂等方法在表面涂覆高性能材料层。更常用的方法是TiN、TiC离子镀和金刚石镀，它们在硬度、耐磨性、耐磨性和化学保护方面都很优异。与传统电镀镀层类似，在低于560°C的温度下，用物理方法处理的镀层与基体的结合基本上是非冶金结合。如果电镀前工件表面不干净，或者处于另一种惰性状态，镀层过厚容易脱落。即使采用相应的技术来改善表面状态，结合强度也远低于浸渗法，所以通常只使用非常薄的涂层。

　　3)化学转化膜法。化合物层表面是介质中的元素和钢(通常是铁)中的元素发生化学相互作用形成的，参与介质的元素在铁中的溶解度极小，不可能在表面建立固溶体浓度。变质层与基体的结构和成分没有梯度，与基体的结合是非冶金结合。这种方法的名字通常用“化学”来定义，比如氧化和磷酸化。

　　由于一些历史原因，人们对治疗机制、分类和命名的认识并不尽如人意。在文南，渗透法的命名和化学转化膜的形成方法有时会引起混淆，就像它应该已经形成了化学转化膜一样。FeS层的形成方法被广泛称为“硫化”。

　　4)浅表面硬化法。这是近年来应用于高速钢刀具的一种激光淬火。深表面硬化(火焰、感应加热)很少用于高速钢工具。用高能微区光斑扫描调质工具上选定的零件，获得位置可控、二次淬火深度可控的浅表面淬火层。该技术作为刀具的更终处理方法，可以保证表面不被氧化，磨削后的刀具精度不会因为表面层的二次淬火而改变。回火后，第二淬火层的硬度明显高于基体。