不锈钢多用于强化学腐蚀的工况下,在医药、食饮等民用加工业得到广泛的应用。但由于硬度低、耐磨性差,使其在许多场合应用受到限制。如在颗粒悬浮液中、零件处于相对摩擦工况时,耐磨性就成为突出矛盾。近20年来,离子渗氮技术的发展和完善为不锈钢表面硬化开创了重要的技术途径,离子渗氮已成为不锈钢、钛及其合金表面强化方法的较好选择。1、离子渗氮处理不锈钢的优点(1) 不锈钢表面通常由一层极薄**密的钝化膜(Cr2O3、Fe2O3、NiO等)所覆盖。这种钝化膜坚固稳定,具有很强的阻渗效应。在离子渗氮的工况下,由于等离子以高速能势连续轰击工件以及由此产生的溅射效应,可全方位、全过程地摧毁不锈钢表面的原生钝化膜和再生钝化膜,活化金属亚表层,从而利于氮的吸附和扩散。(2)离子渗氮在保持较高表面硬度的同时,能够增大硬化层深度,从而获得更密实的渗氮层。密实的渗氮层是获得高耐磨性的前提,有研究证明,离子渗氮的零件比气体渗氮的零件耐磨性高 1倍,且渗层梯度平缓,与基体无明显界限,通常可在 500 ~550℃下进行,离子渗速是气体渗速的2倍。(3) 离子渗氮是在较低的温度和较快的速度下进行,故零件耐蚀性比气体渗氮要好,光洁度更好,渗氮后单面增量形变不大于 0.02mm,比气体渗氮小1倍,可作为精密件的**一道加工工序。(4) 离子渗氮可采用遮盖法进行局部掩盖来实现零件局部表面渗氮,使未渗氮的不锈钢表面仍保持原有的耐蚀性。(5) 离子渗氮可较充分的控制渗层组织,可添加催渗剂提高渗氮效果。试验表明,采用丙酮、稀土元素、钛和多种活化剂共渗,渗速可提高 20%左右。2、渗氮不锈钢的选材2、1　渗氮不锈钢分类渗氮不锈钢主要包括马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢与沉淀硬化型不锈钢 3类。其中马氏体系列的主要有 1Cr13、2Cr13、3Cr13、1Cr5Mo、1Cr13Al与 2Cr13Mo等; 奥氏体系列的主要有: 0Cr18Ni9、1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti与 4Cr14Ni14W2Mo等;还有以 0Cr17Ni4Cu4Nb为代表的沉淀硬化型不锈钢系列,均有良好的渗氮硬化效果。另外,铁素体的Cr17、Cr17Ti及马氏体奥氏体的 15CrMoV等也有良好的渗氮效果。2、2　渗氮不锈钢的选材从可渗性好的角度出发,选用与氮亲合力强的多合金元素不锈钢有利于渗氮处理。首先这些元素可使基体组织在较高温下具有稳定性,因此可使零件在较高温度下进行渗氮,也使零件变形减小,渗氮时间缩短。有资料表明,钢中含有 0.6% ~1%钒,不但能细化晶粒,而且渗氮时在晶粒内部和晶粒边界析出分散的氮化物,消除铬钢在渗氮时沿晶粒边界的连续氮化物网,显著提高渗层的耐磨性和抗疲劳强度,适于精密零件保持高精度。不锈钢中含钛对渗氮也有良好的影响,不但可以在高温下保持组织的稳定性,而且是渗氮的催渗剂。当钢中钛与碳比(质量比 )为 6 5 ~9 5时,可使渗氮层硬度明显提高,含钛钢的渗氮温度可在600℃下进行,渗氮后可用于中等负荷、 高摩擦和交变负荷下工作。合金元素可以在渗氮亚表面层形成细小弥散坚硬的氮化物骨架,如Cr2N,硬度可达1600HV;含Mo的合金钢,渗氮后形成氮碳化合物,硬度可达1800HV;Ti的渗氮物Ti2N、TiN硬度为 1200 ~2000HV;V的渗氮物硬度可达 1900HV;含Al钢对渗氮效果更有独到之处。实践证明,马氏体不锈钢比奥氏体不锈钢更易渗氮处理。如 2Cr13 不锈钢离子渗氮 8h, 可形成0. 15mm的渗层和 700 ~800HV的硬度;而 1Cr18Ni9经离子渗氮 10h仅能形成 0. 08 ~0. 12mm的渗层,即使再延长时间,其后的渗速也很慢,可见在耐蚀性允许的情况下,为提高耐磨性 ,应优先考虑马氏体不锈钢可渗性好的优势。通常奥氏体不锈钢在渗氮过程中,因氮在其中的扩散系数远低于αFe,大量合金元素的存在(例如 1Cr18Ni9Ti含合金元素 30%左右,是 2Cr13的 2倍),它们将阻碍氮原子扩散过程的进行,因此可以获得较高表面硬度,而要获得较深渗层厚度就比较困难。2、3　渗氮不锈钢的使用范围马氏体不锈钢中, 1Cr13、2Cr13、3Cr13在 30℃以下、弱腐蚀介质中(如盐水、某些低浓度有机酸、硝酸 )均有良好的耐蚀性,对海水、淡水、水蒸汽、空气等,也有足够的耐蚀性;Cr17、Cr17Ti可耐氧化性酸类,如一定温度和浓度的硝酸,以及大部分有机酸 (醋酸、蚁酸、乳酸、草酸除外 )和有机盐的水溶液;Cr17MoTi抗酸性更高,例如对有机酸(醋酸、果酸及其热酸 ),其耐蚀性甚至比 1Cr18Ni9还好。奥氏体不锈钢中,以1Cr18Ni9Ti为代表,通常用在强腐蚀介质中 ,特别是Cr18Ni12Mo2Ti,耐蚀性更好,多用在低浓度硫酸,沸腾磷酸、蚁酸、醋酸 、尿素,制碱等行业,以及低分子环烷酸、低分子脂肪酸制作设备,用于食饮、医药业,产品更“ 绿化”。以上材料,经离子渗氮处理后,均可达到表面硬化效果,多用于离心泵的口环、轴保护套 、叶轮、承磨环、柱塞泵的活塞、连杆套等,以及搅拌器下轴套、离心机推料盘、刮刀、以及高压阀座及阀杆等,使用寿命成倍增加。

国际模具协会专家认为：模具是金属加工业的帝王。而模具材料又是模具工业的基础。但即使是新型模具材料仍难以满足模具的较高综合性能的要求。表面工程是当前材料科学与工程领域中表现较为活跃、发展较为迅速的分支。表面工程具有学科的综合性，手段的多样性，广泛的功能性，潜在的创新性，环境的保护性，很强的实用性和巨大的增效性，因而受到各行各业的重视。表面工程技术在模具制造领域中的应用，在很大程度上弥补了模具材料的不足。 　　可用于模具制造的表面工程技术十分广泛，既包括传统的表面淬火技术、热扩渗技术、堆焊技术和电镀硬铬技术，又包括近20年来迅速发展起来的激光表面强化技术、物理气相沉积技术（PVD）、化学气相沉积技术（CVC）、离子注入技术、热喷涂技术、热喷焊技术、复合电镀技术、复合电刷镀技术和化学镀技术等。而稀土表面工程技术的进展和纳米表面工程技术的兴起必将进一步推动模具制造的表面工程技术的发展。表面工程技术应用于模具型腔表面处理，可达到如下目的： 　　（1）提高模具型腔表面硬度、耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化性能，大幅度提高模具的使用寿命。提高模具型腔表面抗擦伤能力和脱模能力，从而提高生产率。 　　（2）经表面涂层或合金化处理过的碳素工具钢或低合金钢，其综合性能可达到甚至超过高合金化模具材料及硬质合金的性能指标，从而可大幅度降低材料成本。 　　（3）可以简化模具制造加工工艺和热处理工艺，降低生产成本。 　　（4）可用于模具型腔表面的纹饰，以提高制品的档次和附加值。 　　（5）可用于模具的修复等再制造工程。 　　1 热扩渗技术 　　热扩渗技术是用加热扩散的方式使欲渗金属或非金属元素渗入金属材料或工件的表面，从而形成表面合金层的工艺。其突出特点是扩渗层与基材之间是靠形成合金来结合的，具有很高的结合强度，这是其它涂层方法如电镀、喷镀、化学镀、甚至物理气相沉积技术所无法比拟的。常用于热扩渗的合金元素包括碳、氮、硅、硼、铝、钒、钛、钨、铌、硫等。上述元素都已在不同程度上应用于各类模具型腔表面的强化。随着热扩渗技术的不断发展，二元乃至多元共渗工艺在模具表面强化中发挥越来越大的作用。对不同渗入元素或不同模具种类而言，*佳渗入工艺也不尽相同，这里介绍在模具表面强化中应用*多的几种热扩渗工艺。 　　1.1 渗碳 　　渗碳具有渗速快、渗层深、渗层硬度梯度与成分梯度可方便控制、成本低等特点，能有效地提高材料的室温表面硬度、耐磨性和疲劳强度等。渗碳工艺应用于模具表面强化的第一个方面是低、中碳钢的渗碳。渗碳应用于冷作、热作和塑料模具上，都能提高模具寿命。对于注塑模，特别是在成形对型腔起磨粒磨损的塑料制品时，可采用20#钢粗加工成模，进行型腔表面渗碳，再经过精加工抛光后投入使用，除了可以降低表面粗糙度外，模具的耐磨性也会相应提高。又如3Cr2W8V钢制压铸模具，先渗碳再经1140℃-1150℃淬火，550℃回火两次，表面硬度可达58-61HRC，使压铸有色金属及其合金的模具寿命提高1.8 - 3.0倍。 　　渗碳工艺应用于模具表面强化的第二个方面是“碳化物弥散析出渗碳”，简称CD渗碳法。它是采用含有大量强碳化物形成元素（如Cr、Ti、Mo、V）的模具钢在渗碳气氛中加热，在碳原子自表面向内部扩散的同时，渗层中会沉淀出大量弥散合金碳化物，如（Cr·Fe）7C3、（Fe·Cr）3C、V4C3、TiC，从而实现了CD渗碳。CD法渗碳层中，渗层表面含碳量（质量分数，下同）高达2% - 3%，弥散碳化物含量达50%以上，且碳化物呈细小均匀分布。CD 渗碳件直接淬火或重新淬火回火后可获得很高的硬度和优异的耐磨性。经CD渗碳的模具心部没有出现象Cr12型模具钢和高速钢中的粗大共晶碳化物和严重碳化物偏析，因而其心部韧性比Cr12MoV钢提高3-5倍。实践表明，CD渗碳模具的使用寿命大大超过消耗量占冷作模具钢首位的Cr12型冷作模具钢和高速钢。 　　在对各类模具进行渗碳处理时，主要的渗碳工艺方法有固体粉末渗碳、气体渗碳以及近20年来迅速发展起来的真空渗碳及离子渗碳。其中，固体渗碳和气体渗碳应用广泛，但真空渗碳和离子渗碳技术由于具有渗速快、渗层均匀、碳浓度梯度平缓以及工件变形等特点，将会在模具表面尤其是精密模具表面处理中发挥越来越重要的作用。 　　1.2 气体法低温热扩渗 　　气体法低温表面热扩渗工艺在模具的表面强化处理中占有十分重要的地位。其处理工艺简便，扩渗温度较低，能适应冷作模具、热作模具以及塑料模具等对型腔表面的各种要求。常用的扩渗工艺有渗氮、软氮化（铁素体氮碳共渗）、氧氮共渗、硫氮共渗乃至硫碳氮、氧氮硫三元共渗等方法。 　　1.2.1 气体渗氮与离子氮化工艺 　　将氮渗入钢件的过程称为钢的氮化或渗氮。氮化层的硬度高（950-1200HV），耐磨性、疲劳强度、红硬性及抗咬合性均优于渗碳层。由于氮化温度低（一般为480℃-600℃），工件变形很小，尤其适应一些精密模具的表面强化。例如，3Cr2W8V钢压铸模、挤压模等经调质并在520℃-540℃氮化后，使用寿命较不氮化的模具提高2-3倍。又如，从德国引进的热冲模经解剖分析，发现其表面约有140μm的渗氮层。美国用H13钢制作的压铸模具，不少都要进行氮化处理，且以渗氮代替一次回火，表面硬度高达65-70HRC，而模具心部硬度较低，韧性好，从而获得优良的综合力学性能。 　　气体氮化法是采用*为广泛的渗氮工艺。离子氮化法是为解决气体氮化工艺工效低、时间长而发展起来的工艺，其特点是渗氮速度快、渗层成分及其梯度易控制、节能、省气、渗层质量好、工作环境好等。 　　1.2.2 气体软氮化（铁素体氮碳共渗） 　　软氮化是将钢件在570℃左右加热，以尿素或氨气或醇类裂化气为渗剂，向钢内同时扩渗碳、氮原子的热扩渗工艺。气体软氮化比气体氮化渗速快、所需费用低，将其应用于冷、热作模具钢，可提高模具的耐磨性、抗高温氧化性和抗粘着性。 　　2 热喷涂与喷焊技术 　　2.1 热喷涂技术 　　热喷涂技术是将喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，用高速气流将其雾化、加速，使其以高速喷射到工件表面，形成耐磨、耐蚀以及抗高温氧化等特殊性能涂层的表面涂层方法。按加热喷涂材料的热源种类来划分，主要有燃气法、电气法和高能束加热法三类。热喷涂层由于不致密，与基材结合强度不高，在模具表面强化中难以发挥作用，于是涂层重熔使之与基材形成冶金结合、降低气孔率工艺的热喷焊就应运而生。 　　2.2 热喷焊技术 　　热喷焊工艺特别是氧乙炔火焰喷焊工艺简便，设备投资少，便于推广，广泛应用于模具表面的强化，提高耐蚀性、耐磨性和延长使用寿命，经济效益十分可观。 　　3 气相沉积技术 　　气相沉积技术按照成膜机理，可分为化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）两大类。 　　3.1 物理气相沉积 　　在真空条件下，以各种物理方法产生的原子或分子沉积在基材上，形成薄膜或涂层的过程称为物理气相沉积。按照沉积时物理机制的差别分为真空蒸镀（VE）、真空溅射(VS）和离子镀（IP）三种类型。其中采用多弧离子镀膜方法镀覆TiN、TiC 耐磨涂层已在工模具表面强化方面取得了广泛的生产应用。 　　3.2 化学气相沉积 　　化学气相沉积是采用含有膜层中各元素的挥发性化合物或单质蒸气，在热基体表面产生气相化学反应，反应产物形成沉积涂层的一种表面技术。该技术在机械工业中发挥了巨大的作用，特别是一些如氮化物、碳化物、金刚石和类金刚石等超硬膜的沉积，大大提高了如模具等工件的耐磨、耐蚀性。 　　4 复合电镀技术 　　电镀层的应用，主要是在防蚀与装饰方面。复合电镀层的出现，为解决高温腐蚀、高温强度和磨损，提供了一种很有前途的方法。采用复合电镀，可以制备各类耐磨镀层。如采用基质金属———金刚石颗粒的复合镀层、Ni-P-SiC复合镀层，用于工模具表面具有良好的耐磨性。近年来，为了提高复合镀层的耐磨性，采取了如下措施： 　　（1）采用合金镀层，包括Ni-Co、Ni-Mn、Ni-Fe、Ni-P镀层等，代替单金属镀层，以较大幅度地提高模具表面的硬度。 　　（2）采用硬Cr层作为基质金属，可比纯Cr层耐磨性提高1- 3倍。 　　（3）采用聚四氟乙烯（PJFE）作为共沉积微粒制备的Ni-PJFE复合镀层常用于橡胶模和注塑模的脱模镀层。在摩擦磨损试验机上的试验结果表明Ni-PJFE复合镀层的磨损量是硬Cr层的1/10，光亮Ni层的1/50左右。 　　5 复合电刷镀技术 　　采用镍、钴、二氧化锆复合电刷镀液，使处理的模具型腔表面耐磨性大为提高，并有较高的硬度，镀层表面比较理想，与本体结合力强，经抛光后达到镜面，成本低，应用广泛。针对热锻模具、冲压模具、注射模具用量大、制造周期长、成本高的特点，利用复合电刷镀不仅可强化模具型腔表面，还可修复型腔面（属再制造工程），从而延长模具寿命。如在模具型腔表面刷镀0.01-0.02mm的非晶态镀层，可使寿命延长20%-100%。 　　6 化学镀技术 　　化学镀的均镀能力强，由于没有外电源，没有电流密度的影响，镀层可在形状复杂的模具型腔基材表面均匀沉积。特别是化学镀Ni-P层，其硬度可达1000HV，已接近一些硬质合金的硬度，而且具有相当高的耐磨能力。Ni-P镀层无疑会在模具型腔表面强化中发挥作用。据文献报道，化学镀Ni-P层目前已用于锌压铸模、注塑模等模具，起到了良好的强化作用，提高了模具的寿命。 　　7 高能束技术 　　激光束、离子束、电子束是三大高能束。由于它们的能量密度极高，对材料表面进行加热时，加热速度极快，整个基体的温度在加热过程中基本不受影响。这样对处理件的形状、性能等也不产生影响。因此采用这三大高能束对模具型腔进行表面改性，正引起了人们的关注。如利用激光材料表面强化技术（包括激光相变硬化（LTH）、激光表面合金化（LC）、激光表面熔覆（LSC）等），在聚乙烯造粒模具上熔覆CO-包WC或Ni基合金涂层等，可得无气孔的致密熔覆层，降低模具型腔表面粗糙度，大大减小磨损。 　　8 稀土表面工程技术 　　稀土表面工程技术中极少有直接使用纯稀土金属的，绝大多数使用稀土化合物，*常见的几种化合物有CeO2、La2o3、LaF3、CeF3、CeS2、Y2O3及稀土硅铁等。表面工程中加入稀土元素通常采用化学热处理、喷涂、电沉积、气相沉积和激光涂覆等方法。 　　稀土元素对化学热处理的影响主要表现为有显著的催渗作用，大大优化工艺过程；加入少量稀土化合物，渗层深度可以明显增加；改善渗层组织和性能。从而提高模具型腔表面的耐磨性、抗高温氧化性和抗冲击磨损性。 　　利用热喷涂和喷焊技术，将稀土元素加入涂层，可取得良好的组织与性能，使模具型腔表面具有更高的硬度和耐磨性。 　　物理气相沉积膜层性能的优劣和膜与基体结合强度大小密切相关，稀土元素的加入有利于改善膜与基体的结合强度，膜层表面致密度明显增大。同时，加入稀土元素可以使膜层耐磨性能也得到明显改善，例如应用于模具型腔表面的超硬TiN膜（加入稀土元素），使模具型表面呈现出高硬度、低摩擦系数和良好的化学稳定性，提高了模具的使用寿命。 　　含稀土化合物的涂覆层，可大幅度提高模具金属材料表面对激光辐照能量的吸收率，对降低能耗和生产成本，以及推广激光表面工程技术都有重要意义。稀土涂覆层经激光处理后，组织和性能发生明显改善，涂覆层的硬度和耐磨性显著提高，耐磨性是45#钢调质的5-6倍。对加入CeO2的热喷涂层进行激光重熔，研究发现合金化层的显微组织明显改变，晶粒得到细化。激光重熔加入稀土后的喷焊合金，稀土化合物质点在其中弥散强化，降低晶界能量，提高晶界的抗腐蚀性能，模具型腔表面的耐磨性也大大增强，有的文献报道稀土元素提高了耐磨性达1-4倍。另外，有研究发现，加入混合稀土化合物的效果优于单一稀土化合物。 　　把稀土元素加入镀层可采用电刷镀、电镀等电沉积方法。稀土甘氮酸配合物的加入使镀层防氧钝化寿命明显提高；稀土元素有催化还原SO2的作用，可以抑制Ni-Cu-P/MoS2电刷镀镀层中MoS2的氧化，明显改善了镀层的减摩性能，提高了抗腐蚀的能力，使模具型腔表面的耐磨寿命延长近5倍。 　　9 纳米表面工程技术展望 　　纳米表面工程是以纳米材料和其它低维非平衡材料为基础，通过特定的加工技术、加工手段，对固体表面进行强化、改性、超精细加工，或赋予表面新功能的系统工程。因其以具有许多特质的低维非平衡材料为基础，它的研究和发展将产生具有力、热、声、光、电、磁等性能的许多低维度、小尺寸、功能化表面。与传统表面工程相比，纳米表面工程取决于基体性能和功能的因素被弱化，表面处理、改性和加工的自由度扩大，表面加工技术的作用将更加突出。传统材料表面的低维化材料生长、组装，以及利用低维化材料对传统材料进行表面超精加工是纳米表面工程的主体技术。纳米表面工程技术是**应用前景和市场潜力的。据德国科技部统计，在2000年材料表面的纳米薄膜器件组装和超精度加工的市场容量接近6000亿美元。 　　9.1 制作纳米复合镀层 　　在传统的电镀液中加入零维或一维纳米质点粉体材料可形成纳米复合镀层。用于模具的Cr-DNP纳米复合镀层，可使模具寿命延长、精度持久不变，长时间使用镀层光滑无裂纹。纳米材料还可用于耐高温的耐磨复合镀层。如将n-ZrO2纳米粉体材料加入Ni-W-B非晶态复合镀层，可提高镀层在550-850℃的高温抗氧化性能，使镀层的耐蚀性提高2-3倍，耐磨性和硬度也都明显提高。采用Co-DNP纳米复合镀层，在500℃以上，与Ni基、Cr基、Co基复合镀层相比，工件表面的高温耐磨性能大为提高。在传统的电刷镀溶液中，加入纳米粉体材料，也可制备出性能优异的纳米复合镀层。 　　9.2 制作纳米结构涂层 　　热喷涂技术是制作纳米结构涂层的一种极有竞争力的方法。与其它技术相比，它有许多优越性：工艺简单，涂层和基体选择范围广，涂层厚度变化范围大，沉积速率快，以及容易形成复合涂层等等。与传统热喷涂涂层相比，纳米结构涂层在强度、韧性、抗蚀、耐磨、热障、抗热疲劳等方面都有显著改善，且一种涂层可同时具有上述多种性能。 　　10 结束语 　　了解各种表面工程技术的特点是合理选择模具型腔表面处理工艺的基础。模具表面改性技术的选择是一项复杂的工艺设计过程。设计者不仅要具备扎实的材料专业知识，还必须具备诸如失效分析、机械设计、模具设计等方面的知识，同时还必须具备较强的优化设计和综合分析的能力。另外，表面改性工艺选择中还应考虑经济原则，尽量选择既能满足性能指标要求又成本合宜的方法。总之，工艺技术选择必须从实际出发，以实际验证为标准。

制造业是我国国民经济的支柱。改革开放以来我国装备制造业以平均每年17%的速率快速增长,目前我国装备制造业的增加值仅次于美、日、德，居世界第四，已成为制造业大国, 但应清醒地看到我国还不是制造业强国, 在国际制造业中处于低端地位，与国际先进水平存在巨大差距。其中一个突出的问题是我国制造业的产品因质量低、寿命短、可靠性差而缺乏竞争力，只能制造低品位、低附加值的产品，只能依靠产能的扩大实现增长。国防工业和许多重要工业部门所需的重要工艺装备以及核心零部件依赖进口的局面长期未能改观，严重威胁我国国防安全和经济安全。　　我国热处理(含表面改性，下同)技术的落后是造成这种状况的主要原因之一。已成为制约我国制造业发展的瓶颈，应引起高度重视。本文拟就热处理与表面改性技术的特点、作用、我国在此领域与国际发达国家的差距和发展出路等问题，提出一些粗浅的看法，期望引起讨论并得到读者的批评指正。　　1 热处理与表面改性技术的特点　　材料的性能并不单纯取决于材料的种类和成分，通过热处理和表面改性改变材料内部的组织，将大幅度改变材料性能。例如：高速钢在退火状态硬度不高于280HB并有相当好的塑性和韧性，在经过淬火回火之后则有很高的硬度、红硬性和耐磨性。由于溶入基体中的合金元素的含量以及奥氏体的晶粒度都和淬火温度有关，其趋势是硬度、红硬性随淬火温度提高而提高，韧性则随之下降，强度则是先升后降。利用这种规律，可以根据不同刀具和模具的使用特点选择各自*佳的淬火温度,车刀具的刃部和刀柄都比较厚实，对强度要求不高，承受冲击载荷较轻, 可以采用接近于熔点的淬火温度，使尽可能多的合金元素和碳溶入奥氏体中，从而提高红硬性和耐磨性。钻头钻孔时刃口不易冷却，希望尽可能提高其红硬性，但为防止扭断，钻头需要有较高强度，因此其淬火温度略低于车刀。铣刀和绞刀的刃口较薄，为了避免崩刃，要求有足够的韧性，应适当降低淬火温度，小钻头使用时主要损坏方式是扭断或折断，为保证较高强度宜进一步降低淬火加热温度。冷挤压模具承受很高的应力，而对红硬性要求不高，所以选择出现强度峰值的淬火加热温度，而对于一些细长的或形状复杂，受较大冲击载荷的冷冲模，则应选择更低的淬火温度。用同一种钢制造的刀具或模具，应根据使用情况和失效的方式选择不同的淬火温度，其变化的范围达到150℃。但对于一个具体的工件而言，只允许±5℃的偏差。　　结构钢和低合金工具钢也有类似的情况，预先热处理组织、淬火加热温度、冷却方式、回火温度都对钢的性能有明显的影响，它们之间的不同组合可以使材料获得不同的综合性能。结构钢的强度、硬度、韧性、塑性和弹性极限都随着淬火后的回火温度而变化，对于要求具有高塑性、高韧性特别是低的缺口敏感性的工件通常选用高温回火(调质处理)，而要求高强度和较高硬度的工件选用200℃左右的低温回火，例如30CrMnSi，40CrNiMo淬火后200℃回火抗拉强度可高达1600~1800MPa，比调质提高1倍左右。各类弹簧等弹性元件通常选用呈现弹性极限峰值的中温回火。此外等温淬火、二相区加热淬火和形变热处理等工艺都可以使结构钢获得良好强韧性。至于各种化学热处理和表面涂覆技术则可以通过调整工艺参数改变渗层表面的浓度和渗层深度以及控制浓度梯度和性能梯度，以适应不同工件的不同的服役条件对工件整体综合性能的要求，例如不同零件的渗碳处理，应该有不同技术要求，才能获得良好的使用性能，石油钻井的牙轮钻，渗碳层表面浓度由0.9~1.0%C降低到0.7~0.8 %C，并使浓度分布曲线呈平台状，使用寿命由27小时提高到52小时，收到一个钻井队抵二个钻井对的效果，又例如用离子注入的方法进行表面改性处理可以在不改变整体的强度、韧性的同时，大幅度提高耐磨性、降低摩擦系数、提高抗蚀性，应用于航天器上各种传动机构中的轴承和各种摩擦件、飞机上的液压马达中的耐磨零件、以及石油工业泥浆泵的套筒等均取得良好的效果。在有些情况下针对工件的特点采用一些看似“非正规”的热处理工艺，能收到出奇效果：3Cr2W8热模钢的淬火温度范围一般为1050~1120℃，但锅炉钢管热挤压模，在模具型腔中相当于钢管散热筋二侧的位置，承受很大的应力，容易在热态下屈服而使模具失效。经过试验将淬火温度提高到1170~1180℃，淬火冷却时水冷至~650℃，然后转入低温盐浴中冷却，模具寿命提高几倍；水稻收割机刀片，用高浓度碳氮共渗处理；表面层出现大量碳化物和残余奥氏体，按常规的检验标准被视为不合格，但因具有很高的耐磨性和良好的抗蚀性，水稻收割机刀片的使用寿命比常规渗碳处理高数倍。　　粗略回顾上述早为人们熟知的事实，只是说明一种易被忽视的观点：**化的热处理工艺不可能是千篇一律的，同种材料的各项性能都会因热处理方法及其工艺参数的不同而改变，各项性能指标又常常此消彼长。选择合适的热处理工艺参数、获得与工件的使用状况和失效方式相适应的*佳综合性能，才有可能制造出高质量的产品，这就是热处理与表面改性技术的特点、难点和魅力之所在，充满让人发挥主观能动性的空间和余地。　　历史已证明：改进热处理技术，更充分发挥材料的潜力，往往是产品更新换代的催化剂。调质处理即淬火后高温回火后的屈服强度大约在600~900 MPa之间，无论是强度和韧性都显著优于正火处理，因而成为结构钢常用的热处理工艺，在二次大战期间前苏联的研究人员发现30CrMnSi淬火和低温回火，或等温淬火后，屈服强度达到1500 MPa，并保持足够的韧性。用于制造飞机起落架。中、低碳结构钢淬火低温回火处理还应用于火炮防弹护板等军工产品，随后各国开发一系列以淬火和低温回火处理为特征的“超高强度钢”促进了不少重要产品的更新换代，例如：大功率燃气轮机的液压耦合器的转子，传递着几万以至几十万千瓦的功率，转速达每分钟2万转以上，原设计为SEA4340钢调质处理，屈服强度为800MPa,后来采用淬火、低温回火处理，屈服强度达到1800MPa，使整个耦合的重量减少到原来的1/4。这对于提高舰艇的性能是很有利的。　　表面改性技术对高端产品的研发同样有重要作用，众所周知，燃气的热效率随着燃气温度的升高而提高，然而高温合金的耐热温度限制了燃烧室温度的提高。在国外，由于研究成功在耐热合金表面沉积含蜂窝状ZrO2复合涂层，起着隔热作用，使耐热合金叶片的温度比燃气温度低150℃以上，从而研制出燃烧室温度更高的燃气轮机，促成航空发动机的更新换代。　　即使是一般的机械制造行业，热处理与表面改性的技术进步同样对产品的创新有重要意义，例如生产标准件的冷镦机的生产率现在已达600件/min，相比于二十几年前60件/ min提高了10倍。标准件行业面貌大为改观。其实冷镦机并不复杂，在当年设计制造600件/ min的冷镦机亦非难事，问题在于那个小小的六角冲头，它当时寿命低于2万件，在这种情况下，提高冷镦机的速度毫无意义。因为标准件是一种批量极大的产品，通常要求每个冲头寿命都要超过一个班，否则很难进行生产管理。上世纪80年代初通过热处理工艺的改进,使冲头的寿命提高到5万件以上，才有100件/ min的冷镦机面世。至90年代用气相沉积氮化钛的方法进行六角冲头的表面改性处理，使其寿命提高到35万件以上。成为高速冷镦机的催生剂。　　仅从这些事例就可以反映出：热处理的技术进步对产品创新有重要的推动作用。　　鉴于上述特点，欲提高热处理的技术水平首先应开展热处理工艺参数对材料组织性能影响规律的系统研究，其次研究工作不能只停留在用试样研究的层面上。热处理工艺研究需要和产品的台架试验、装机试验及失效分析相结合，经过不断摸索与改进，才能收到大幅度提高寿命的效果，例如：卡车活塞销冷挤压凸模，承受约2000MPa单位压力，需要有很高的抗压屈服强度，而且其形状细长易折断，又要求有足够的韧性，挤压过程中被挤压金属对韧带强烈摩擦，因此需要很高的耐磨性和一定的热稳定性。选用W6Mo5Cr4V2高速钢制造。起先选用手册中给出的标准热处理规范进行处理，使用寿命低于400件。失效方式是凸模施压过程中折断。为了提高材料的韧性将淬火温度由1225℃降低至1190℃，收到显著效果，寿命提高到2500件左右。进一步降低淬火温度虽然可使韧性进一步提高，然而使用寿命反而回落。对凸模的工作状况和失效方式进行仔细分析后发现，在低温范围内加热淬火的冲头，刃带被逐渐拉毛，脱模时阻力愈来愈大，在脱模过程中由于冲击拉伸应力的作用导致断裂。针对这种具体情况采用1190℃淬火560℃回火4次，然后进行气体氮碳共渗处理。表面层(约0.02mm)的硬度提高到1000HV以上，而整体上保持高强度和高韧性，使用寿命提高到1万件以上。　　再则考虑到热处理工艺参数对材料性能的影响相当敏感，为了保证质量的重现性和一致性必须研究开发先进的热处理工艺装备和精密可靠性的热处理过程控制技术、设计合理的工装夹具、规定和严格执行合理的装炉方式和操作方法。所以提高热处理质量及其重现性是一个系统工程。在这一领域中不同国家和不同企业之间存在很大差距，也就不足为奇了。　　2 热处理技术落后已成为我国制造业发展的瓶颈　　在发达国家中，凡是拥有**品牌的机械产品的厂商都高度重视热处理技术研发，通过大量的投入，持续的改进和长期的积累，形成各自独有的技术，并作为市场竞争力的要素而严加保密。人们可以购得**产品，通过测绘和解剖分析，仿制出外型和成分与之完全相同的产品，但使用寿命和可靠性常常相差甚远。正是在这一关键性的环节上我国与发达国家存在很大的差距。　　长期以来我国制造业存在着重产品、轻毛坯，而在毛坯制造中则重控形、轻控性，重产能轻质量等倾向。发展规划和技改资金过分倾向于购置精密加工设备而很少顾及材料制造、特别是控性与改性技术的研发，其后果常常由于产品的使用寿命低和可靠性差而在市场竞争中处于劣势，只能陷入在惨烈价格战中挣扎的困境。　　热处理在制造业中的作用未受重视，热处理的产值按斤论价，其中的知识含量的价值被严重扭曲。被视为一个“产值很小的产业”而处于边缘化。以致我国热处理严重落后于国际先进水平，主要表现在：　　2.1 产品的使用寿命低、可靠性差　　由于热处理技术落后，我国许多机械产品的使用寿命、可靠性和质量重现性都远远低于国外先进水平，国防工业中的一些关键零部件和重大工艺装备中的关键零部件不得不依赖进口，或者是只能引进国外的成形及热处理设备制造中国的飞机、坦克、汽车，处处受制于人。例如：上海引进德国技术生产的汽车变速箱的一个齿轮，德方规定必须用欧洲的设备进行渗氮处理，设备报价一千多万人民币，相当于该齿轮热处理年产值二十余倍，而且消耗性的辅助材料也必须高价进口。这种状况使“中国制造”所创造的利润绝大部分落入洋人口袋中。       至于量大面广的民用工业产品，虽然国内亦能制造，但因寿命短、故障率高而缺乏竞争力，近年注塑机械需求增长很快，国产的注塑机的寿命只及国外同类产品的几分之一，售价也就只及进口注塑机的1/8左右。国内企业生产的标准件冷镦机冲模因使用使命只有台湾或日本产品的几分之一而惨遭市场淘汰。汽车尾气净化器蜂窝板粉末成型模国外可压制蜂窝板2000m，而国内仿制的模具只能压制150m，难以立足市场。国产重载变速箱即使设计比较保守，自重较大，但断齿，断轴而导致重大的机械运行事故仍时有所闻。国产的某种型号螺旋泵，是仿制进口的产品，由于热处理工艺不当经常发生芯轴早期断裂的故障。难与国外同类产品的故障率为百分之一的水平相比。　　2.2 热处理畸变控制水平低　　我国热处理畸变控制水平低也是一个突出的问题：例如我国重载变速箱齿轮渗碳热处理留磨量是世界先进水平的三倍，不仅大幅度提高了制造成本，而且磨削后渗碳层深度的偏差增大，对使用可靠性有不良影响。我国毛坯制造的控形精度低，切削加工余量偏大，大量优质钢材变成铁屑，造成了资源的严重浪费。　　2.3 材料制造装备的设计制造严重落后　　我国材料制造与国际先进水平的差距还突出表现在材料制造装备的设计制造严重落后，高端的热处理和表面改性工艺装备依赖性进口，重复引进，落后——引进——再落后——再引进的现象相当严重，航空、军工、和高档汽车生产所需的真空渗碳高压气淬设备，国内无法制造，全部依赖进口，这类设备的售价是传统意义上的“制造成本”的十几倍以至几十倍，现代先进的材料制造工艺装备是先进材料制造技术的载体，其价格取决于其中知识的含量、高新技术集成度、以及技术的独占性与知识产权等因素，然而我国热处理设备制造厂虽然多达数千家，但是只能制造相当于国外几十年以前水平的产品，在惨烈的价格战中苦苦挣扎，不久前国内一些航空和军工单位公开招标采购渗氮设备，国内厂商的报价只有国外的几十分之一，却无一能中标，这一事例表明目前我国材料制造工艺装备制造业缺乏创新能力，无力满足用户的需求，自身也难以可持续发展，前景甚忧。　　我国材料制造控制性技术的落后，不但不能适应当前的生产和市场竞争的需要，而且制约我国制造业整体创新能力的提高。飞机、汽车、各种交通工具以及各类机械设备的轻量化，工模具、零部件的寿命，高速火炮的射击频率，潜艇的极限下潜深度，燃气轮机的燃气允许温度等等无不与材料潜力的发挥有关，不掌握具有自主知识产权的先进的材料制造技术，就不可能设计制造出先进的产品。例如：汽车发动机和变速箱中绝大多数的零部件都需要经过热处理或表面改性，目前我国生产的各种牌号的发动机和变速箱绝大多数都是国外品牌，没有自主的核心技术，只能按照国外的技术和标准进行生产，近年来国内自行研发了数款自主品牌的汽车变速箱，是可喜的进步。但是基本上属于仿制，尤其是关键零部件材料的性能指标和控性的技术要求，只能简单的模仿国外的产品，存在很大的盲目性，影响了产品质量，更重要的是：如果缺乏具有自主知识产权的材料控性核心技术的支撑，势必制约我国自主品牌产品设计的创新能力，陷入“落后——仿制——再落后——再仿制”的路径依赖的恶性循环，无法使我国制造业摆脱被置于全球化制造链低端的困境。　　3 发展数字化的热处理智能技术　　热处理过程十分复杂，在不同的外场(热、力、电、磁、光等)和环境的作用下，材料发生相变、应力、应变和化学反应等变化，对这些复杂现象中的客观规律认识的深化，是提高热处理质量的基础。电子计算机的发展，为人们提供了强大的科学计算和信息处理的能力，从而有可能集成不同学科的知识，用多场耦合的方法建立描述材料热处理过程中各种复杂现象及其相互作用的物理数学模型和计算机模拟方法，构成热处理的虚拟生产平台。将有可能使热处理技术由传统的“技艺”型的落后状态向着以科学计算为依据的高度知识密集型技术的方向转化。 热处理过程的计算机模拟近年来发展迅速，并已显示出提升热处理水平的巨大潜力。但也应指出，热处理计算机模拟技术还很不成熟，还有一系列基础研究有待进行，例如气—固表面换热和液—固表面换热的测试计算方法、非等温非等速条件下相变动力学的定量计算、多场耦合的算法，复杂非线性问题的算法、界面反应的物质传递等等都属于高难度的有待长期深入研究的课题。计算机模拟结果的验证和数学模型的修正都是工作量浩大的基础工作。　　由于热处理过程的复杂性，还有许多基本原理尚待进一步深入研究，以致热处理中有很多问题还不可能建立物理数学模型。这就有必要用“基于知识的工程(KBE)”的方法，从大量的生产记录、测试数据、案例和工程技术人员的经验中挖掘隐性的知识，用以改进热处理技术和开发新的技术。　　计算机模拟和KBE技术是发展知识密集型热处理技术的二大支柱，是开发数字化热处理智能技术制造的基础。　　另一个值得重视的问题是不应将热处理数字化、信息化的作用局限于热处理生产环节。目前，热处理是制造业信息化中*薄弱的环节，成为制造业全生命周期信息集成的瓶颈。热处理技术的研发与产品设计脱节，热处理工艺的制订甚至热处理技术指标都有很大盲目性，是造成产品肥头大耳或可靠性差的原因之一。信息化、数字化的热处理智能技术的发展有可能克服上述弊端。将产品计算机辅助设计、选材与热处理计算机模拟以及产品可靠性评估相结合，构成产品创新设计平台，实现重量轻、体积小而又高度可靠的产品设计。可以预期热处理数学模型和计算机拟技术将在先进制造技术中发挥越来越重要的作用。　　4 结论　　热处理在现代化工业中的作用可谓四两拨千斤——其本身产值只占制造业的百分之几，而其水平高低则可能使整机的附加值相差几倍至几十倍。我国热处理的落后状态严重影响我国制造业的竞争力。热处理是当前我国制造业发展中的*薄弱的环节。　　热处理信息化使热处理由技艺型技术向高科技型技术转化，摆脱依赖于经验和操作技能的落后状态，向着精确预测生产结果和实现可靠的质量控制的方向发展。　　热处理信息化克服了制造业信息化的薄弱环节，将热处理虚拟生产集成于产品的虚拟制造中实现产品全生命周期的优化，对制造业跨越式发展有重大作用。

随着工业自动化程度的不断提高,模具的应用越越广泛。但目前在我国的许多企业中，模具的使用寿命还比较低，进相当于国外的１／３～１／５。模具寿命低、工作部分精度保持性差，不仅会影响产品质量，而且会造成模具材料、加工工时等成本的巨大浪费，大大增加产品的成本并降低生产效率，严重影响产品的竞争力。研究表明：模具的使用寿命与热处理不当、选材不合适、模具结构不合理、机械加工工艺不合理、模具滑润不好、设计水平差等诸多因素有关。根据对大量失效模具的分析统计，在引起模具失效的各种因素中，热处理不当约占４５％，选材不当、模具结构不合理约占２５％，工艺问题约占１０％；滑润问题、设备问题等因素约占２０％。因此，在模具设计和制造过程中，选用恰当的材料，合理设计模具结构，选择合理的热处理工艺，妥善安排模具各零件的加工工艺路线，改善模具的工作条件都有利于提高模具的质量和使用寿命。１、合理选用模具材料１．１模具材料的选用选用模具材料时，应根据不同的生产批量、工艺方法和加工对象进行选择。在大批量生产中，应选用长寿命的模具材料，如硬质合金，高强韧、高耐磨模具钢（如YG15、YG20）；对小批量或新产品试制可采用锌合金、铋锡合金等模具材料；对于易变形、易断裂失效的通用模具，需要选用高强度、高韧性的材料（T10A）；热锻模则要选用具有良好的韧性、强度、耐模性和抗冷热疲劳性能的材料（如５CrM-nMo）；压铸模要采用热疲劳抗力高、高温强度高的合金钢（如３Cr2W8V）；塑料模具则应选择易切削、组织致密、抛光性能好的材料。此外，在设计凸模和凹模时，宜选用不同硬度或不同材料的模具相匹配，如：凸模用工具钢（如T10A），凹模用高碳高铬钢（如Cr12、Cr12MoV），模具使用寿命可提高５～６倍。１．２合理的模具结构模具设计的原则是保证足够的强度、刚度、同心度、对中性和合理的冲裁间隙，并减少应力集中，以保证由模具生产出来零件符合设计要求。因此对模具的主要工作零件（如冲模的凸、凹模，注塑模的动、定模，模锻模的上、下模等）要求其导向精度高、同心度和中性好及冲裁的间隙合理。在进行模具设计时，应着重考虑的是：① 设计凸模时必须注意导向支撑和对中保护。特别是设计小孔凸模时采用自身导向结构，可延长模具寿命。② 对夹角、窄槽等薄弱部位，为了减少应力集中，要以圆弧过渡，圆弧半径R可取３～５mm。③ 对于结构复杂的凹模采用镶拼结构，也可减少应力集中。④ 合理增大间隙，改善凸模工作部分的受力状态，使冲裁力、卸件力和推件力下降，凸、凹模刃口磨损减少。 ２、模具的热处理工艺从模具失效分析得知，４５％的模具失效是由于热处理不当造成的。众所周知，磨损、粘结均发生在表面，疲劳、断裂也往往从表面开始，因此对模具表面的加工质量要求非常高。但实际上由于加工痕迹的存在，热处理时表面氧化脱碳也在所难免。因此，模具的表面性能反而比基体差。采用热处理新技术是提高模具性能的经济而有效的重要措施。模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。基体的强韧化在于提高基体的强度和韧度，减少断裂和变形。表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。２． １模具的整体强韧化工艺模具既要具有优良的整体强韧化性能，又要具有优异的型腔表面性能，这样才能提高模具使用寿命，为了达到这个要求，出现了在对模具整体强韧化的基础上再进行表面强化的各种处理工艺：对普通冷作模具钢，采用低温淬火与低温回火处理，可收到增加韧性、减少脆性和折断的良好效果；对热作模具钢，采用高温淬火与高温回火处理，可显著提高热作模具钢的强韧性和热稳定性。例如，对于3Cr2W8V材料制成的压铸模，采用４００℃～５００℃及８００℃～８５０℃的俩次预先正火而后进行高温淬火、回火处理，可提高韧性４０％，模具寿命可提高１倍。除此之外，还可采用形变热处理。变形热处理是把钢的强化与相变强化结合起来的一种强韧化工艺。形变热处理的强韧化本质在于获得细小的奥氏体晶粒、细化马氏体增加了马氏体中的位错密度并形成胞状亚结构，同时促进碳化物的弥散硬化作用。 ２.２模具的表面强化热处理模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、电火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD法、PVD法、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。① 气体软氮化：使氮在氮化温度分解后产生活性氮原子，被金属表面吸收渗入钢中并且不断自表面向内扩散，形成氮化层。模具经氮化处理后，表面硬度可达HV９５０～１２００，使模具具有很高的红硬度和高的疲劳强度，并提高模具表面光洁的度和抗咬合能力。② 离子氮化：将待处理的模具放在真空容器中，充以一定压力的含氮气体（如氮或氮、氢混合气），然后以被处理模具作阴极，以真空容器的罩壁作阳极，在阴阳极之间加４００～６００伏的直流电压，阴阳极间便产生辉光放电，容器里的气体被电离，在空间产生大量的电子与离子。在电场的作用下，正离子冲向阴极，以很高速度轰击模具表面，将模具加热。离能正离子冲入模具表面，获得电子，变成氮原子被模具表面吸收，并向内扩散形成氮化层。应用离子氮化法可提高模具的耐磨性和疲劳强度。③ 电火花表面强化：这是一种直接利用电能的高能量密度对模具表面进行强化处理的工艺。它是通过火花放电的作用，把作为电极的导电材料溶渗进金属工件表层，从而形成合金化的表面强化层，使工作表面的物理、化学性能和机械性能得到改善。例如采用WC、TiC等硬质合金电极材料强化高速钢或合金工具钢表面，可形成显微硬度HV１１００以上的耐磨、耐蚀和具有红硬性的强化层，使模具的使用寿命明显得到提高。电火花表面强化的优点是设备简单、操作方便，处理后的模具耐磨性提高显著；缺点是强化表面较粗糙，强化层厚度较薄，强化处理的效率低。④ 渗硼：由于渗硼层具有良好的红硬性、耐磨性，通过渗硼能显著提高模具表面硬度（达到HV１３００～２０００）和耐磨性，可广泛用于模具表面强化，尤其适用于处理在磨粒磨损条件下的模具。但渗硼层往往存着较大的脆性，这也限制了它的应用。⑤ TD热处理：在空气炉或盐槽中放入一个耐热钢制的坩埚，将硼砂放入坩埚加热熔化至８００℃～１２００℃，然后加入相应的碳化物形成粉末（如钛、钡、铌、铬），再将钢或硬质合金工件放入坩埚中浸渍保温１～２小时，加入元素将扩散至工件表面并与钢中的碳发生反应形成碳化物层，所得到的碳化物层具有很高的硬度和耐磨性。 ⑥ CVD法（化学气相沉积）：将模具放在氢气（或其它保护气体）中加热至９００℃～１２００℃后，以其为载气，把低温气化挥发金属的化合物气体如四氯化钛（TiCI４）和甲烷CH4（或其它碳氢化合物）蒸气带入炉中，使TiCI4中的钛和碳氢化合物中的碳（以及钢表面的碳分）在模具表面进行化学反应，从而生成一层所需金属化合物涂层（如碳化钛）。⑦ PVD法（物理气相沉积）：在真空室中使强化用的金属原子蒸发，或通过核能粒子的轰击，在一个电流偏压的作用下，将其吸引并沉积到工件表面形成化层。利用PVD法可在工件表面沉积碳化钛、氮化钛、氧化铝等多种化合物。 ⑧ 激光表面强化：当具有一定功率的激光束以一定的扫描速度照射到经过黑化处理的模具工作表面时，将使模具工作表面在很短时间内由于吸收激光的能量而急剧升温。当激光束移开时，模具工作表面由基材自身传导而迅速冷却，从而形成具有一定性能的表面强化层，其硬度可提高１５～２０％，此外还具有淬火组子细小、耐磨性高、节能效果显著以及可改善工作条件等优点。⑨ 离子注入：利用小型低能离子加速器，将需要注入元素的原子，在加热器的离子源中电离成离子，然后通过离子加热器的高电压电场将其加热，成为高速离子流，再经过磁分析器提炼后，将离子束强行打入置于靶室中的模具工作表面，从而改变模具表面的显微硬度和粗糙度，降低表面摩擦系数，*终提高工作的使用寿命。

挤压模具因磨损或其它失效形式导致不可修复而报废之前所通过的产品总重量或铸锭的总重量，称为模具的使用寿命。提高模具寿命，实质上意味着减少失效。报废原因可分为超差报废、裂纹报废两种。1、严格工艺条件，规范合理使用模具挤压过程中，模具长时间承受高温、高压、高摩擦、反复循环应力、冲击载荷、激冷激热的作用，工作条件相当恶劣，必须确保模具使用时处于**的工艺条件下。(1)严格模具加热制度，根据模具类型、尺寸合理确定加热温度、时间，严禁模具不到温闷车挤压，保护性使用模具。(2)调控好温度—速度关系，实行低温高速或高温低速的挤压方法，缓慢上压，防止冲击挤压，减少堵模次数。(3)减少模具的激冷激热变化，避免冷水直接浇到模具上，卸下的模具在200℃以上不准投入碱蚀槽。2、加强模具修理，提高模具上机成形率建立模具使用随行卡制度，上机情况详细记录，不合格模具锯好料头，为修模提供可靠依据。同时对修模工进行技术培训，提高修模水平。对存在的共性问题，及时总结规律，攻关解决。咬痕是实心型材生产中*常出现的典型缺陷，一段时间严重影响生产。经分析，是因为模具塑性变形所致。为此对200余套模具的垫片在模孔周围补焊加厚一圈，加强对模子的支承作用。同时规范支承环的使用，根据型材外形选用*合适的专用支承环，对破损变形者及时更换。采取以上措施后，咬痕缺陷数量大大降低。对型材表面划伤、亮条现象，区分实心、空心型材分别对待。实心型材。从导流槽宽度、工作带落差、工作带出入口角度方面进行修理：空心型材重点解决上模分流孔供流是否一致，焊合是否充分，金属流动是否有阻力点等问题。措施采取后，原来划伤、亮条明显的SXC-7001、7102-1、074、224、9012等品种缺陷数量明显减少，提高了成品率。3、优化模具氮化工艺，提高套次通过量模具氮化原工艺为气体软氮化法。该方法氮化层薄、硬度偏低、抗咬合性差、成本高。采用真空离子氮化新的氮化工艺，新模上机生产10根铸锭后卸下抛光氮化，连续氮化三次，明显提高工作带的硬度、耐磨性和抗咬合性。经检测，氮化层显微硬度达到HVll00以上，套次通过量提高到0．6吨以上

中国标准代号 序号 代号　　　　　　 含义　　　　　　　　　　　　　　　　管理部门 1　　GB　　 *******强制性国家标准　　　　　　 国家标准化管理委员会 2　　GB/T　　*******推荐性国家标准　　　　　　 国家标准化管理委员会 3　　GB/Z　　*******国家标准化指导性技术文件　　国家标准化管理委员会 二、行业标准代号 序号 代号　　 含义　　　　　　　　管理部门 1　　 BB　　 包装　　　　　　 中国包装工业总公司 2　　 CB　　 船舶　　　　　　 国防科工委（船舶） 3　　 CH　　 测绘　　　　　　 国家测绘局 4　　 CJ　　 城镇建设　　　　 建设部（城镇建设） 5　　 CY　　 新闻出版　　　　 国家新闻出版总署 6　　 DA　　 档案　　　　　　 国家档案局 7　　 DB　　 地震　　　　　　 国家地震局 8　　 DL　　 电力　　　　　　 中国电力企业联合会 9　　 DZ　　 地质矿产　　　　 国土资源部（地质） 10　　EJ　　 核工业　　　　 国防科工委（核工业） 11　　FZ　　 纺织　　　　　　 中国纺织工业协会 12　　GA　　 公共安全　　　　 公安部 13　　GB　　 国家标准　　 14　　GBJ　　工程建设国家标准　　 15　　GY　　 广播电影电视　　 国家广播电影电视总局 16　　HB　　 航空　　　　　　 国防科工委（航空） 17　　HG　　 化工　　　　　　 中国石油和化学工业协会 18　　HJ　　 环境保护　　　　 国家环境保护总局 19　　HS　　 海关　　　　　　 海关总署 20　　HY　　 海洋　　　　　　 国家海洋局 21　　JB　　 机械　　　　　　 中国机械工业联合会 22　　JC　　 建材　　　　　　 中国建筑材料工业协会 23　　JG　　 建筑工业　　　　 建设部（建筑工业） 24　　JR　　 金融　　　　　　 中国人民银行 25　　JT　　 交通　　　　　　 交通部 26　　JY　　 教育　　　　　　 教育部（教育） 27　　JJG　　计量局　　　　　　国家计量局 28　　KY　　 科学院　　　　　　中国科学院 29　　LB　　 旅游　　　　　　 国家旅游局 30　　LD　　 劳动和劳动安全　　劳动和社会保障部（工资定额） 31　　LS　　 粮食　　　　　　 粮食部 32　　LY　　 林业　　　　　　 国家林业局 33　　MH　　 民用航空　　　　 中国民航管理局 34　　MT　　 煤炭　　　　　　 中国煤炭工业协会 35　　MZ　　 民政　　　　　　 民政部 36　　NY　　 农业　　　　　　 农业部（农业） 37　　QB　　 轻工　　　　　　 中国轻工业联合会 38　　QC　　 汽车　　　　　　 中国汽车工业协会 39　　QJ　　 航天　　　　　　 国防科工委（航天） 40　　QX　　 气象　　　　　　 中国气象局 41　　SB　　 商业　　　　　　 中国商业联合会 42　　SC　　 水产　　　　　　 农业部（水产） 43　　SD　　 水利电力　　　　 水力电力部 44　　SH　　 石油化工　　　　 中国石油和化学工业协会 45　　SJ　　 电子　　　　　　 信息产业部（电子） 46　　SL　　 水利　　　　　　 水利部 47　　SN　　 商检　　　　　　 国家质量监督检验检疫总局 48　　SY　　 石油天然气　　　　中国石油和化学工业协会 49　　TB　　 铁路运输　　　　 铁道部 50　　TD　　 土地管理　　　　 国土资源部（土地） 51　　TY　　 体育　　　　　　 国家体育总局 52　　WB　　 物资管理　　　　 中国物资流通协会 53　　WH　　 文化　　　　　　 文化部 54　　WM　　 外经贸　　　　　　对外经济贸易合作部 55　　WJ　　 兵工民品　　　　 国防科工委中国兵器工业协会 56　　WS　　 卫生　　　　　　 卫生部 57　　XB　　 稀土　　　　　　 国家计委稀土办公室 58　　YB　　 黑色冶金　　　　 中国钢铁工业协会 59　　YC　　 烟草　　　　　　 国家烟草专卖局 60　　YD　　 通信　　　　　　 信息产业部（邮电） 61　　YS　　 有色冶金　　　　 中国有色金属工业协会 62　　YY　　 医药　　　　　　 国家药品监督管理局 63　　YZ　　 邮政　　　　　　 国家邮政局