將模具鋼件加熱到適當(dāng)溫度，使金屬元素?cái)U(kuò)散并滲入模具鋼件表層的化學(xué)熱處理工藝稱為滲金屬，滲入的金屬元素與工件表層中的碳結(jié)合形成金屬碳化物的化合層，如(Cr,Fe)7C3、VC、NbC、TaC等，此層為過渡層。表面為所滲金屬層。滲金屬工藝適用于高碳鋼，滲入元素大多數(shù)為Cr、V、W、Mo、Ta等碳化物形成元素。為了獲得碳化物層，基體材料碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須超過0.45％。

⒈滲鉻：
目的→提高工件的耐磨性、耐蝕性和抗氧化性。例如，9CrWMn鋼制鐵索拉伸模(板料為08F)，未滲鉻時只能拉幾百次或1000次就會產(chǎn)生拉毛磨損現(xiàn)象，經(jīng)滲鉻處理后,使用壽命延長到10萬次。與電鍍鉻相比，滲鉻層更致密、均勻，并且與基體的結(jié)合比較牢固，同時滲鉻層的耐蝕性、抗氧化性也比鍍鉻層好。
粉末滲鉻法：把工件埋放在裝有滲鉻劑的鐵箱中，經(jīng)嚴(yán)格密封后，加熱到滲鉻溫度保溫，使活性鉻原于滲入工件表面。鉻粉或鉻鐵粉→產(chǎn)生活性鉻原子滲鉻劑  氧化鋁→稀釋、填充并減少滲鉻劑粘結(jié) 氯化銨→催滲劑，在升溫時又起排氣作用Cr擴(kuò)散速度比C要慢得多，故需高溫和長時。固體滲鉻工藝為1050—1100 ℃×6—12h。低碳鋼可獲得0.05一0.15mm的滲鉻層,高碳鋼可獲得0.02－0.04mm的滲鉻層。
真空滲鉻法：將滲鉻的零件放進(jìn)裝有滲鉻劑(滲鉻劑與粉末滲鉻法相同)的爐罐中，把爐罐放入真空爐內(nèi)加熱保溫。
真空滲鉻主要為防止鉻粉在加熱時氧化。真空滲鉻的滲層質(zhì)量高．時間短，滲鉻劑消耗少，因而獲得廣泛應(yīng)用。 

滲鉻后處理：
滲鉻后的問題：
⑴、在滲鉻過程中，因高溫下長時間加熱，晶粒劇烈長大，使基體的力學(xué)性能降低。
⑵、對高碳鋼，其滲鉻層很薄，因基體軟化易導(dǎo)致滲鉻層脆性剝落。滲鉻后熱處理：→細(xì)化晶粒、改善組織、提高基體力學(xué)性能。
其熱處理工藝仍按照基體材料的鋼號及要求進(jìn)行，因?yàn)闈B鉻層的組織、硬度和耐磨性基本上不受熱處理的影響。

⒉滲釩：
目的→↑耐磨性、耐蝕性和抗粘著性→熱模常用；原理→將工件置于能產(chǎn)生活性V的介質(zhì)中，在一定溫度下保溫，使V滲入工件表面，并與碳形成碳化物；
固體粉末滲釩：硼砂鹽浴滲釩→目前應(yīng)用較多；性能→滲釩在各種滲層中硬度最高，耐磨性優(yōu)異；
應(yīng)用→ Cr12鋼螺母冷墩模滲釩后壽命提高6倍GCr15鋼冷擠軸承環(huán)凹模，滲釩后壽命提高8倍。

⒊TD法滲釩、滲鈮和滲鉻：
TD法是用熔鹽浸鍍法、電解法及粉末法進(jìn)行擴(kuò)散型表面硬化處理技術(shù)的綜合。生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的是用熔鹽浸鍍法在模具表面獲得VC、NbC、Cr7C3等碳化物型滲層。
主要工藝過程：
熔鹽配方→將脫水硼砂Na2B4O7(占熔鹽總量的70％-90％wt)在坩鍋中熔融，加入含有欲滲金屬的鐵合金或其氧化物。
處理工藝→800-1200℃×1-10h (t)，T↑,t↓;厚度↑,t ↑ 。碳的來源→形成碳化物所需要的碳由被滲基體提供，碳不斷向外擴(kuò)散，使碳化物層不斷加厚。滲層厚度→一般在5一15微米范圍內(nèi)，厚度過大將導(dǎo)致表面碳含量不足，形成低碳化合物。

TD法滲層的特性：高硬度→VC約3000Hv，NbC約2500Hv，800 ℃仍在800Hv以上。高耐磨→硬度高、摩擦系數(shù)小，耐磨性明顯高于滲氮、滲硼、鍍鉻及電火花硬化等其他表面處理。熱穩(wěn)定性高→所以抗熱粘結(jié)和抗咬合性能優(yōu)良。良好的耐蝕性→能抵抗Al、Zn合金液的侵蝕，鉻的碳化物還有優(yōu)越的抗氧化性。熔鹽浸鍍法不降低材料的韌性，且抗剝落性良好。

TD法滲金屬的優(yōu)點(diǎn)：
⑴、設(shè)備簡單、操作方便、生產(chǎn)能力高、成本低。
⑵、不論模具形狀如何復(fù)雜，都能形成均勻的碳化物涂層。
⑶、處理后的表面粗糙度與處理前大致相同。
⑷、熔鹽的使用壽命長。
⑸、碳化物層磨損后可重新處理，不需要清除殘留的碳化物，不影響與基體的結(jié)合力。
⑹、母材鋼種較廣，且可通過淬火使基體強(qiáng)化。

TD法滲金屬的局限性：
⑴、溫度高，滲層會引起尺寸脹大，對高精度模具應(yīng)采取措施，預(yù)防變形。
⑵、若載荷過大，模具塑性變形時，會引起碳化物層產(chǎn)生裂紋。
⑶、薄刃模具在薄刃處供碳不足，www.syfukang.com難以形成厚的碳化物層。
⑷、對基體材料的含碳量應(yīng)合理選擇，在不影響   鋼的韌性或其他性能的條件下應(yīng)保證能提供足夠的碳，以形成碳化物。
⑸、在500 ℃以上氧化性氣氛中長期使用，會使VC、NbC等碳化物層氧化，影響其性能。

TD法滲金屬的應(yīng)用：
TD法處理工藝可用于要求高耐磨的各種冷作模具和熱作模具。某凸凹模沖裁加工軸用擋圈，被加工材料為65Mn鋼板，厚1．5mm。原用Cr12鋼制造的模具易于斷裂失效，平均壽命為1000件，后改用強(qiáng)韌性高的65Nb鋼制造，為提高其耐磨性采用了熔鹽滲釩，結(jié)果消除了斷裂失效現(xiàn)象，模具工作壽命達(dá)8000件。

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