1. TD覆層處理技術(shù)

上世紀六十年代末七十年代初，日本豐田汽車公司研究所研究出硼砂鹽浴滲金屬技術(shù)的專利，并以Toyota Diffision Process 簡稱TD處理為商品名。該技術(shù)的學(xué)術(shù)名稱是熱擴散法碳化物覆層技術(shù)(Thermal Diffision Carbide Coating Process)，因此又稱之為熱擴散法碳化物覆層處理技術(shù)，簡稱TD覆層處理技術(shù)。我國也稱作熔鹽滲金屬。

無論其名稱如何，其原理都是將工件置于硼砂熔鹽混合物中，通過高溫(一般850℃～1050℃)擴散作用于工件表面形成數(shù)微米至數(shù)十微米的金屬碳化物覆層，該碳化物覆層可以是釩、鈮、鉻等金屬元素的碳化物，也可以是其復(fù)合碳化物，目前使用性能高，應(yīng)用廣泛的是碳化釩覆層，碳化釩覆層具有極高的硬度，HV可高達3000左右，具有極高的耐磨、抗咬合、耐蝕等性能，覆層致密，光滑，與基體冶金結(jié)合，可進行多次重復(fù)處理，是目前解決冷成型模具拉傷問題有效而經(jīng)濟的方法，可提高工件壽命數(shù)倍至數(shù)十倍，具極高的使用價值。

2. TD覆層處理國外發(fā)展應(yīng)用狀況

TD覆層處理的基本方法在前蘇聯(lián)上世紀五六十年代甚至更早的一些硼砂浴多元共滲的文獻中可以看到其影子。但真正將該技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用到各類模具和零配件上還是日本從上世紀七十年代開始。從上世紀八十年代我國和日本的技術(shù)交流的一些文獻來看，起初日本該技術(shù)也存在許多問題，但經(jīng)過持續(xù)不斷的改進，技術(shù)成熟，并于上世紀八十年代先后轉(zhuǎn)讓到英、美、韓等許多國家，近三十年來，一些國家就該技術(shù)存在的問題和進一步改善性能方面申請了一些專利，但基本的使用效果和技術(shù)的優(yōu)缺點沒有大的突破，盡管表面技術(shù)日益發(fā)展，在不少場合要超越其使用效果還很困難。目前該技術(shù)在上許多國家的模具和零配件上得到了極其廣泛的應(yīng)用。

3. TD覆層處理國內(nèi)發(fā)展狀況

我國武漢材料保保護研究所從上世紀七十年代中期就對該技術(shù)進行了研究，并在七十年代末發(fā)表了一些研究報告。由于該技術(shù)設(shè)備投資少，做試驗很容易進行，從七十年代末至八十年代末，國內(nèi)不下幾十家包括大學(xué)，研究院所，甚至工廠在內(nèi)的單位進行了大量的包括機理，組織結(jié)構(gòu)，多元化，各種熔鹽體系，成套工藝設(shè)備，具體應(yīng)用等方面的研究，在各類雜志、年會發(fā)表了大量的文章。當時在國內(nèi)的一些標準件廠還建立了不少生產(chǎn)設(shè)備。1986年在全國的化學(xué)熱處理年會上，武漢材料保護研究所還就該技術(shù)制訂了技術(shù)標準，該標準于1994-10-25批準，標準號為JB/T4218-946硼砂熔鹽滲金屬。但實際上該技術(shù)直至九十年代末，除少量單位對其具體產(chǎn)品有些應(yīng)用以外，在大量模具和配件上一直沒有得到很好的應(yīng)用。九十年代初筆者通過走訪了解到，該技術(shù)當時并沒有得到很好的應(yīng)用的主要原因是大家都認為該技術(shù)不穩(wěn)定，工件變形大，設(shè)備容易損壞，工件不好清洗。特別是上世紀八十年代末至九十年代初，大量國有企業(yè)改制，人員的變動和企業(yè)性質(zhì)的變化，使這項原本不穩(wěn)定的技術(shù)紛紛被人們遺忘，那些建有設(shè)備的廠家也先后拆除或變賣。所以一直到上世紀九十年代末，國內(nèi)沒有一家從事該項技術(shù)加工的廠家。

筆者有幸于1991年開始該項技術(shù)的研究，應(yīng)該說，無論建立實驗設(shè)備，還是工藝研究分析，還是技術(shù)鑒定都比較容易。但在隨后的漫長推廣應(yīng)用過程中卻遇到了太多的困難。首先是不了解該技術(shù)的真正應(yīng)用領(lǐng)域，當有幸看到該技術(shù)的使用價值時又必須解決長期穩(wěn)定生產(chǎn)問題。經(jīng)過多年的潛心研究和艱苦摸索，于2001年在國內(nèi)成立了家從事該項技術(shù)加工業(yè)務(wù)的廠家。經(jīng)過多年的生產(chǎn)和開發(fā)實踐，并通過與國外的技術(shù)交流，使我公司技術(shù)取得長足發(fā)展，建立了一整套技術(shù)體系，積累了豐富的實踐經(jīng)驗，技術(shù)成熟。近年來在不少領(lǐng)域我公司技術(shù)已完全替代了進口，部分加工的產(chǎn)品也已出口到國外。

在我公司的帶動下，近年來國內(nèi)已陸續(xù)出現(xiàn)了幾家從事TD處理的廠家，其中還有一家從日本引進技術(shù)的廠家。TD處理技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴展，應(yīng)用量正不斷擴大，可以預(yù)期，由于TD覆層處理技術(shù)的杰出性能特點，其應(yīng)用會越來越廣泛。

二.有關(guān)TD覆層處理技術(shù)的應(yīng)用

TD覆層處理技術(shù)由于其杰出的表面強化效果，可以使經(jīng)該技術(shù)處理的工件具有極高的耐磨，抗粘結(jié)，耐蝕等性能，實踐證明目前該技術(shù)是解決成型類模具拉傷問題經(jīng)濟而有效的方法，可提高磨粒磨損，粘著磨損，摩擦氧化等機理引起失效的模具或零配件壽命數(shù)倍至數(shù)十倍，具有極高的使用價值。在不少領(lǐng)域目前還沒有技術(shù)能夠超出其使用效果。目前已成功應(yīng)用的領(lǐng)域有：

1、拉伸(引伸，拉延)、彎曲、翻邊、滾壓等模具，用于解決此類模具的表面拉傷問題，大幅度提高其使用壽命;

2、 冷鐓、沖裁、冷擠、冷拔、粉末冶金、壓鑄等模具，用于大幅度提高其使用壽命。

3、 因磨粒磨損，粘著磨損，摩擦氧化等機理引起失效的零配件，用于提高其使用壽命。

需特別說明的是，每種表面處理方法都有其優(yōu)勢和不足以及相應(yīng)的適用范圍，由于實際使用工況千差萬別，具體某種情況采用何種母材和選用何種表面處理方法，必須根據(jù)具體情況來確定。TD覆層處理技術(shù)由于是高溫處理技術(shù)，有其優(yōu)點也有其不足之處，根據(jù)我們的經(jīng)驗，要用好該技術(shù)必須要有的指導(dǎo)和各方良好的配合，否則其風險也是很大的。

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