模具表面的化学热处理技术概述
渗金属方法和渗硼法相类似，根据所用渗剂聚 集状态不同，可分固体法、液体法及气体法。
1、固体法渗金属
最常用的是粉末包装法，把工件、粉末状的渗剂、 催渗剂和防烧结剂共同装箱、密封、加热扩散而得。 这种方法的优点是操作简单，无需特殊设备，小批 生产应用较多，如渗铬、渗钒等。缺点是产量低， 劳动条件差，渗层有时不均匀，质量不易控制等。
第二节模具表面的化学热处理技术
渗剂中各部分的作用
B4C为硼的来源，KBF4是催渗剂，SiC是填充 剂，Mn-Fe则起到使渗剂渗后松散而不结块的作 用。一般渗硼后冷至室温开箱时，渗剂松散，工 件表面无结垢等现象，无需特殊清理。由于固体 渗硼法无需特殊设备，操作简单，工件表面清洁， 已逐渐成为最有前途的渗硼方法。
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碳氮共渗的分类
（1）碳氮共渗 以渗碳为主，共渗温度
820-870℃，渗剂为煤油、苯、甲苯、丙酮等， 同时通入氨气，或使用尿素、甲酰胺等。材料 一般为中、低碳钢及合金钢。
（2）氮碳共渗 以渗氮为主，共渗温度
550-570℃，渗剂为尿素、甲酰胺、三乙醇胺 等。材料不受限制。
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2、盐浴渗硼
常用盐浴成分有下列三种： (1) 60％硼砂十40％碳化硼或硼铁；， (2) 50—60％硼砂+40—50％S1C； (3) 45％BaCI+45％NaCI+10％B4C或硼铁。
盐浴渗硼同样具有设备简单，渗层结构易于控制 等优点。但有盐浴流动性差，工件粘盐难以清理等缺 点。一般盐浴渗硼温度采用950—1000℃，渗硼时 间根据渗层深度要求而定，一般不超过6小时。因为 时间过长，不仅渗层增深缓慢，而且使渗硼层脆性增 加。
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2、液体法渗金渗金属是TD法。它是在熔融 的硼砂浴中加入被渗金属粉末，工件在盐浴中被加热， 同时还进行渗金属的过程。
以渗钒为例：把欲渗工件放人 (80—85)％ Na2B407＋20～15)％钒铁粉盐浴中，在950℃保温 3—5小时，即可得到一定厚度(几个微米到20微米)的
渗硼后的热处理
第二节模具表面的化学热处理技术
对心部强度要求较高的零件，渗硼后还
需进行热处理。由于FeB相、Fe2B相和基体 的膨胀系数差别很大,加热淬火时，硼化物不 发生相变，但基体发生相变。因此渗硼层容易 出现裂纹和崩落。这就要求尽可能采用缓和的 冷却方法，淬火后应及时进行回火。
五、渗金属
第二节模具表面的化学热处理技术
第二节模具表面的化学热处理技术
如固体渗铬，渗剂为100～200目铬铁粉(含 Cr65％)(40—60)％+NH4Cl(12—3)％，其余 为Al2O3,
渗铬过程 当加热至1050℃的渗铬温度时，氯 化铵分解形成HCl，HCl与铬铁粉作用形成CrCl2， 在CrCl2迁移到工件表面时，分解出活性铬原子 [Cr]渗入工件表面。与此同时，氯与氢结合成 HCI，HCI再至铬铁粉表面形成CrCl2，并重复前 述过程而达到渗铬目的。
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TD法可以解决的问题
（1）由粘着磨损所引起的模具与工件或工件与工件之 间的拉伤、粘附问题，如各类钢板或有色金属的拉延、 弯曲、翻边、滚压成形和压铸成形等模具或其他相互接 触并有相对运动的工件表面，采用TD覆层处理是目前 解决此类问题最好的方法之一，并可以提高其使用寿命 数倍至数十倍。
碳氮共渗已应用于压铸模、挤压模、塑料模等。
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四、渗硼
渗硼是将钢的表面渗入硼元素以获得铁的硼化物的 热处理工艺方法。
通过渗硼能显著提高钢件表面硬度(l400— 2000HV)和耐磨性，以及具有良好的红硬性及耐蚀 性。
钢的表面渗入硼后，由于硼在α -Fe中的溶解度很 小，因此会形成硼化物Fe2B (硬度为l400— 1600HV) ，或FeB (硬度为l800—2000HV) 。 Fe2B脆性较小，一般呈梳齿状楔入基体；FeB脆性 较大，易剥落。
（2）由磨粒磨损、粘着磨损、摩擦氧化或其共同作用 而引起的工件尺寸超差等问题，如冲裁、冷镦、粉末冶 金等模具或其他零配件，通过TD覆层处理后，可提高 使用寿命数倍至数十倍。
第二节模具表面的化学热处理技术
TD法的应用
（1）汽车冲压件成形模具
在高强度钢板和厚料板的冲压成形过程中，未经过表面 处理的工件表面拉伤严重，有些甚至无法正常生产。经TD 覆层处理后，一方面根本上解决了工件表面的拉伤问题， 无须经常停机修磨模具，提高了生产效率，改善了产品的 外观。另一方面，模具寿命一般可以达数十万件，并能确 保冲压件尺寸的一致性，有效提升产品质量。
（3）TD覆层厚度可达4～20mm，覆层致密光滑。 （4）具有极高的耐腐蚀性能。 （5）可以实现重复处理。
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缺点
是盐浴有比重偏析，必须在渗入过程中不断搅动盐 浴。另外，硼砂的PH值为9，有腐蚀作用，必须及时 清洗工件。
适用材料
只要材料含有一定量的碳元素，如含碳量大于 0.3%的各类钢铁材料、硬质合金等，都可以在工件表 面形成VC覆层。
渗钒层。
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TD覆层的主要特点
（1）具有很高的表面硬度，可达HV2800～3200，远 高于氮化和镀硬铬等表面处理方法，因而具有极高的表面 耐磨、抗拉伤和耐腐蚀等性能。
（2）由于表面覆层是通过金属原子的扩散作用形成的， 因此覆层与基体具有冶金结合，结合力较镀硬铬、PVD或 PCVD的镀层高得多，这一点对于成形类模具的应用极其 重要。
渗硼方法
第二节模具表面的化学热处理技术
渗硼法有固体渗硼、液体渗硼及气体渗硼。但由 于气体渗硼采用乙硼烷或三氯化硼气体，前者不稳定易 爆炸，后者有毒，又容易分解，因此较少采用。现在生 产上采用的是粉末渗硼和盐浴渗硼。
1、固体渗硼法
目前最常用的是用下列配方的粉末渗硼法：5％ KBF4+5％B4C+90％SiC+Mn-Fe。把这些物质的粉 末和匀装入耐热钢板焊成的箱内，工件以一定的间隔 (20一30mm)埋入渗剂内，盖上箱盖，在900— 1000℃的温度保温1—5小时后，出炉随箱冷却即可。
模具表面的化学热处理技术
甲醇＋丙酮
风扇电动机 废气火焰 炉盖 砂封 电阻丝 耐热罐 工件 炉体
图 4-2 滴注式气体渗碳炉工作示意图
4．2．1．3 真空渗碳 真空渗碳是一个不平衡的增碳扩散型渗碳工艺，被处 理的工件在真空中加热到奥氏体化，并在渗碳气氛中渗碳， 然后扩散、淬火。由于渗碳前是在真空状态下加热，钢的 表面很干净，非常有利于碳原子的吸附和扩散。与气体渗 碳相比，真空渗碳的温度高，渗碳时间可明显缩短。
渗碳工艺应用于模具表面强化，主要体现在两个方面。 一方面用于低、中碳钢的渗碳。例如，塑料制品模具的形 状复杂，表面粗糙度要求高，常用冷挤压反印法来制造模 具的型腔。因此，可采用碳含量较低、塑性变形性能好的 塑料模具钢，如20、20Cr、12CrNi3A钢以及美国的P2、 P3、P4、P5钢等。先将退火状态的模具钢冷挤压反印法 成形，再进行渗碳或碳氮共渗处理。
4．2 模具表面的化学热处理技术 化学热处理是指将钢件置于特定的活性介质中加 热和保温，使一种或几种元素渗入工件表面，以改变 表层的化学成分、组织，使表层具有与心部不同的力 学性能或特殊的物理、化学性能的热处理工艺。化学 热处理的种类很多，一般都以渗入的元素来命名，常 用的化学热处理方法有渗碳、渗氮、碳氮共渗／氮碳 共渗、渗硼、渗金属等。
4．2．1．4 CD渗碳 CD渗碳是20世纪80年代后期出现的渗碳方法。CD渗 碳法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，渗层中沉淀出大量弥散合金碳化物，弥散碳化物 含量达50％以上，呈细小均匀分布，淬火、回火后可获得 很高的硬度和耐磨性。 经CD渗碳的模具心部没有像Cr12型模具钢和高速钢中 出现粗大共晶碳化物和严重的碳化物偏析，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Cr12型冷作模具钢和高速钢。
表面化学热处理技术
化学热处理渗碳：为了获得高硬度、高耐磨的表面及强韧的心部，渗碳后必须进行淬火加低温回火处理。
按渗碳介质可分为：气体渗碳、液体渗碳、固体渗碳。
渗氮：①渗氮层具有高硬度、高耐磨性；②渗氮层比热容打，在钢件表面形成压应力层可显著提高耐疲劳性能，渗氮层的耐疲劳性优于渗碳层；③渗氮层表面有化学稳定性高的ε相，能显著提高耐腐蚀性。
渗氮能形成性能优越的渗氮层，但由于工艺时间太长，使得生产率太低，成本高，应尽量少采用。
渗氮一般用在强烈磨损、耐疲劳性要求非常高的零件，有的场合是除要求机械性能外还要求耐腐蚀的零件。
碳氮共渗（俗称“氰化”）：按工艺温度分：低温碳氮共渗（520-580℃），工艺温度低，共渗过程是以氮原子为主、碳原子为辅的渗入过程，俗称“软氮化”；中温碳氮共渗（780-880℃）；高温碳氮共渗（880-930℃）。
优点：①与渗碳相比处理温度低，渗后可直接淬火，工艺简单，晶粒不易长大，变形裂倾向小，能源消耗少，共渗层的疲劳性和抗回火稳定性好；②与渗氮相比，生产周期大大缩短，对材料适用广。
氮碳共渗：氮碳共渗起源于西德，是在液体渗氮基础上发展起来的。
早期氮碳共渗是在含氰化物的盐浴中进行的。
由于处理温度低，一般在500-600℃，过程以渗氮为主，渗碳为辅，所以又称为“软氮化”。
氮碳共渗工艺的优点如下：①氮碳共渗有优良的性能：渗层硬度高，碳钢氮碳共渗处理后渗层硬度可达HV570-680；渗氮钢、高速钢、模具钢共渗后硬度可达HV850-1200；脆性低，有优良的耐磨性、耐疲劳性、抗咬合性和耐腐蚀性。
②工艺温度低，且不淬火，工件变形小。
③处理时间短，经济性好。
④设备简单，工艺易掌握。
存在问题是：渗层浅，承受重载荷零件不宜采用。
渗硼：渗硼是一种有效地表面硬化工艺。
将工件置于能产生活性硼的介质中，经过加热、保温，使硼原子渗入工件表面形成硼化物层的过程称为渗硼。
金属零件渗硼后，表面形成的硼化物（FeB、Fe2B、TiB2、ZrB2、VB2、CrB2）及碳化硼等化合物的硬度极高，热稳定性。
模具表面处理技术PPT课件
要点二
等离子喷涂技术
通过等离子喷涂将金属或非金属粉末熔融并喷射到模具表 面，形成均匀、致密的涂层，提高表面耐久性和抗腐蚀性 。
智能化和自动化技术的应用
智能监控系统
利用传感器和监测技术实时监测模具表面处理过程，实 现自动化控制和处理。
自动化处理设备
开发自动化表面处理设备，减少人工干预，提高处理效 率和一致性。
耐久性。
提高产品质量和生产效率
提高产品精度和一致性
通过表面处理技术，可以改善模具表 面的粗糙度和形貌，减小产品尺寸和 形状的误差，提高产品的精度和一致 性，从而提高生产效率。
降低生产成本
通过表面处理技术，可以提高模具的 耐磨性和耐久性，减少维修和更换模 具的频率和成本，降低生产成本。
降低生产成本
04 模具表面处理技术的优势 与挑战
提高模具使用寿命
增强模具表面硬度和耐磨 性
通过表面处理技术，可以在模具表面形成一 层高硬度的硬化层，从而提高模具的耐磨性 和抗疲劳性能，延长模具的使用寿命。
降低摩擦系数
通过表面处理技术，可以在模具表面形成一 层低摩擦系数的涂层，减小模具与材料之间 的摩擦力，降低磨损和摩擦热，提高模具的
优化生产流程
通过表面处理技术，可以优化模具的 设计和制造流程，减少加工时间和成 本，提高生产效率。
降低能耗和资源消耗
一些表面处理技术可以降低模具的能 耗和资源消耗，例如离子注入和激光 熔覆等，从而降低生产成本。
技术更新换代快
技术发展迅速
随着科学技术的不断发展，模具 表面处理技术也在不断更新换代 ，新的技术和工艺不断涌现。
常用的五金模具表面处理技术包括喷涂、电镀和化学热处理等。这些技术可以提 高模具表面的硬度和耐久性，降低生产成本和提高产品质量。
常用塑胶模具的表面处理方法
目前常用的塑胶模具表面处理方法有氮化、电镀、晒纹及喷砂。
其中氮化与电镀就是一种提高模具寿命的方法,而晒纹与喷砂则就是一种模具表面的装饰方法。
一、氮化氮化分为渗氮与氮碳共渗。
此种工艺的最大优点就是热处理温度低(一般就是500—600℃),热处理后变形小,生成氮化物层很硬,使模具的耐磨性及抗咬合性提高。
模具的耐蚀性耐热性及抗疲劳强度有很大改善。
1.渗氮:渗氮的方法分为气体渗氮、液体渗氮、固体渗氮、离子渗氮等。
我们目前比较常用的就是气体渗氮,就是将氨气(NH3)通入约550℃的炉中,靠氨气分解所得的氮渗入钢中。
氮化时间较长,一般浅层每小时大约在0、015-0、02mm左右,深层渗氮速度每小时约0、005-0、015mm。
而在高合金钢中,由于合金元素含量较多,氮的扩散速度低,渗氮速度会较上述数据低。
气体渗氮的时间(工件小于300X300X50mm)一般为8-9小时,渗层深度为0、1-0、2mm之间,渗氮后的表面硬度为HV850—1200之间(HRC65-72),且表面颜色泛亮。
2.氮碳共渗:即就就是我们所说的软氮化,也称之为液氮。
氮碳共渗温度比渗氮温度稍高,对渗层硬度不会造成很大的影响。
也不会增加渗层脆性,但可增加扩散速度。
氮碳共渗一般采用570℃左右为好,低碳钢可以在600℃以上进行氮碳共渗,以获得较厚的化合物层。
氮碳共渗的最初3小时内渗层深度增加最快,超过6小时后,渗层深度增加不很明显,因而氮碳共渗的时间一般不超过6小时。
氮化层的深度一般为0、05-0、100mm,表面硬度为HV1000(RC68以上)表面颜色呈深灰色。
3.氮化对材料的一些要求:(1)在氮化温度下,只要不发生退火的材料均可进行氮化。
(2)含铬量比较高的金属(如420、S136、2083、M300)等均不可进行气氮(因含铬过高气体难以打入到钢材里面)。
4.氮化以后的一些现象(1)工件氮化后表面会出现一些“肿胀”现象,这就是在工件表面上形成一层很薄(0、02—0、03mm)的白亮层,且比较软,此层必须打磨掉以后工件才能恢复到它原来的尺寸,取掉此层后的硬度也就是最硬的。
第5章 模具钢料的热处理-模具表面处理技术
第二节模具表面处理工艺概述模具是现代工业之母。
随着社会经济的发展，特别是汽车、家电工业、航空航天、食品医疗等产业的迅猛发展，对模具工业提出了更高的要求。
如何提高模具的质量、使用寿命和降低生产成本，成为各模具厂及注塑厂当前迫切需要解决的问题。
模具在工作中除了要求基体具有足够高的强度和韧性的合理配合外，其表面性能对模具的工作性能和使用寿命至关重要。
这些表面性能指：耐磨损性能、耐腐蚀性能、摩擦系数、疲劳性能等。
这些性能的改善，单纯依赖基体材料的改进和提高是非常有限的，也是不经济的，而通过表面处理技术，往往可以收到事半功倍的效果；模具的表面处理技术，是通过表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变模具表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需表面性能的系统工程。
从表面处理的方式上，又可分为：化学方法、物理方法、物理化学方法和机械方法。
在模具制造中应用较多的主要是渗氮、渗碳和硬化膜沉积。
◆提高模具的表面的硬度、耐磨性、摩擦性、脱模性、隔热性、耐腐蚀性；◆提高表面的高温抗氧化性；◆提高型腔表面抗擦伤能力、脱模能力、抗咬合等特殊性能；减少冷却液的使用；◆提高模具质量，数倍、几十倍地提高模具使用寿命。
减少停机时间；◆大幅度降低生产成本与采购成本，提高生产效率和充分发挥模具材料的潜能。
◆减少润滑剂的使用；◆涂层磨损后，还退掉涂层后，再抛光模具表面，可重新涂层。
在模具上使用的表面技术方法多达几十种，从表面处理的方式上，主要可以归纳为物理表面处理法、化学表面处理法和表面覆层处理法。
模具表面强化处理工艺主要有气体氮化法、离子氮化法、点火花表面强化法、渗硼、TD法、CVD化学气相淀积、PVD物理气相沉积、PACVD离子加强化学气相沉积、CVA铝化化学气相沉积、激光表面强化法、离子注入法、等离子喷涂法等等。
下面综述模具表面处理中常用的表面处理技术：一、物理表面处理法：表面淬火是表面热处理中最常用方法，是强化材料表面的重要手段，分高频加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光表面淬火。
第十章-模具表面强化技术
*
表面化学热处理技术
二、渗氮(氮化)
(一)气体渗氮
表2 部分模具钢的气体渗氮工艺规范
牌号
处理 方法
渗氮工艺规范
渗氮层 深度/mm
表面硬度
阶段
渗氮温度/℃
时间/h
氨分解率/%
30CrMnSiA
一段
—
500±5
25～30
20～30
0.2～0.3
(一)气体渗氮
(1) 经过渗氮后钢表面形成一层极硬的合金氮化物，渗氮层的硬度一般可达到68～72HRC，不需要再经过淬火便具有很高的表面硬度和耐磨层，而且还可以保持到600～650℃而不明显下降。
(2) 渗氮后钢的疲劳极限可提高15%～35%。这是由于渗氮层的体积增大，使工件表面产生了残余压应力。
(3) 渗氮后的钢具有很高的抗腐蚀能力。
>58HRC
Cr12MoV
760～800HV
*
表面化学热处理技术
二、渗氮(氮化)
(二)离子渗氮
离子渗氮有如下特点：
(1) 渗氮速度快，生产周期短。
(2) 渗氮层质量高。
(3) 工件的变形小。
(4) 对材料的适应性强。
氮碳共渗
提高硬度、耐磨性、抗粘附性、抗蚀性、耐热疲劳性
冷挤模、拉深模、挤压模穿孔针
渗硼
具有极好的表面硬度、耐磨性、抗粘附性、抗氧化性、热硬性、良好的抗蚀性
挤压模、拉深模
碳氮硼三元共渗
提高硬度、强度、耐磨性、耐疲劳性、抗蚀性
挤压模、冲头针尖
盐浴覆层 (TD处理)
提高硬度、耐磨性、耐热疲劳性、抗蚀性、抗粘附性、抗氧化性
TD技术--汽车模具表面超硬改性技术
TD技术简介
22
二十二、本工艺与其他比较先进的强化 技术的主要参数和性能对比
强化方法 表面成分 TD VCV NbC QPQ(氮化) Fe2N-Fe3 渗硼(粉末) FeB Fe2B CVD TiN TiC PVD TiN TiC 硬质合金 钨、钴类
热处理方式
硬化层厚度/um
盐浴
6～15
气体 盐浴
国 产 日本 美国 进口 德国 英国 韩国
TD技术简介
CrWMn Cr12
Cr12MoV等
SKD-11 DC-53 DC-54 D2 D6 A2
X120Cr12 X165CrMoV12 BD2 BD2A
STD11
15
十六、选择TD的理由
（一）、成本理由
直接成本 工件的使用寿命大大提高，降低了制作费用 间接成本 经TD处理后的模具加工的产品废次品率大幅降低,且不用经常 拆装、维修模具，劳动效率大幅提高。 用作机械部件、标准件其使用寿命大幅延长，提高了设备的利用率。
（二）、专业领域的使用： 标准件、机械部件、石化、钢铁、机械、航 空航天、金属加工等行业对一些既要求高耐磨又要求高韧性的特殊零 部件。
（三）、部分领域取代硬质合金:
1、硬质合金韧性差； 2、硬质合金加工难度大、成本高、周期长。
TD技术简介
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十八、TD在汽车车身及其底盘件的应用
横梁 天窗 车门 A、B柱 油底壳 底盘连接件 纵梁 翼子板 天窗 车身 侧门防撞梁 … …
国外工业发达国家的应用超过75% 国内应用不到百万分之一
TD技术简介
8
九、技术特点
1、模具表面硬度大大提高，全面解决冷作模具磨损、拉毛等面疲劳失
效现象。适合于汽车、钢管、机械、电子、金属加工、标准件等行业； 2、与基体冶金结合，表现出最优异的抗剥离性； 3、可重复处理； 4、不论工件形腔如何复杂，都能形成均匀的被覆层，且处理过程中相对 传统工艺模具变形较小； 5、光洁度度在Ra0.4以内与处理前无变化。
金属模具表面超硬化处理—TD技术简介
金属模具表面超硬化处理—TD技术简介TD能做什么？1、能让磨损失效的冷作模具在同等工况下使用寿命平均提高10倍。
2、能让模具（工装）的使用成本降低50%甚至以上。
一、原理TD模具表面超硬化处理技术，采用金属碳化物扩散覆层TD (Thermal Diffusion Coating Process)原理，是在一定的处理温度下将工件置于硼砂熔盐及其特种介质中，通过特种熔盐中的金属原子和工件中的碳、氮原子产生化学反应，扩散在工件表面而形成一层几微米至二十余微米的钒、铌、铬、钛等金属碳化层。
经本公司不断地持续改进，目前在解决冷作模具磨损失效的应用其技术、品质、成本和响应速度等综合优势居行业领先地位。
二、技术特点---只适合于磨损失效且在常温下工作的工件（模具、标准件、机械部件）。
λ模具表面硬度大大提高，全面解决磨损、拉毛等现象。
同等工况下，使用寿命平均提高十倍以上；λ与基体冶金结合，表现出最优异的抗剥离性；可反复处理；λλ不论工件形状如何，都能形成均匀的被覆层，处理过程中模具变形较小；λ被覆后的表面粗糙度与处理前大致相同，若母材表面加工光滑，处理后可直接使用。
三、选择TD的理由成本理由：λ直接成本模具使用寿命大大提高，降低了模具的制作和维修费用。
间接成本产品废次品率大幅降低；不用经常拆装、维修模具，劳动效率大幅提高。
λ技术及工艺理由：彻底解决模具磨损、拉毛等现象，产品外观好（无划伤），工差小(理论工差≤15um)。
λ环保理由：部分冲压加工工艺中可完全省去原用的磷化、皂化工序，生产过程更环保、更安全，生产现场更易于管理。
λ营销及企业核心竞争力理由：综合成本低（价廉）、产品质量高（外观好、工差小）、供货及时（不用经常拆修模具，产量能得到基本保证）是提高核心竞争力的最原始也是最根本的、最高级的利器。
四、TD最直接的应用λ所有以磨损失效的冷作模具、标件：冲压、挤压、冷镦工艺中的成形、整形、翻边、翻孔、引伸类模具（工件）。
模具失效形式及表面热处理
冷作模具：冲裁模的失效形式有：不均匀磨损、凸模整体折断和凸凹模局部掉块。
拉伸模失效形式有磨粒磨损和黏着磨损。
冷镦模失效形式有模口胀大、棱角堆塌、腔壁胀裂。
冷挤模失效形式有塑性变形、磨损失效、凸模折断失效、疲劳断裂失效、纵向开裂失效。
热作模具：锤锻模失效形式有磨损失效、断裂失效、热疲劳开裂失效及塑性变形失效。
压力机锻模失效形式有脆性断裂失效、冷热疲劳失效、塑性变形失效、磨损失效以及模具型腔的表面腐蚀失效。
热挤压模失效形式有早起断裂失效、冷热疲劳失效、塑性变形失效、磨损失效、模具型腔表面的氧化失效和磨损沟痕等。
热冲裁模失效形式有热磨损失效、崩刀失效、卷刀失效和断裂失效。
压铸模的失效形式主要有热疲劳失效、热熔蚀失效、冲蚀和气蚀磨损、粘模失效。
塑料模具失效形式有磨损失效、腐蚀失效、塑性变形失效、断裂失效、疲劳失效及热疲劳失效。
冷作模具的表面热处理:1.冲裁模的工作部位的表面处理工艺有氮碳共渗，TD法渗钒渗铌，CVD法沉积TiN或TiC，镀硬铬，化学镀镍磷合金，电火花熔渗等。
2.冷挤模常采用氮化渗碳，沉积氮化物或碳化物等表面强化技术。
3.拉伸模采用渗氮，氮碳共渗，渗硼，渗钒，镀硬铬，气相沉积TiC以及盐浴涂覆碳化物、碳化物于模具表面，通过渗硫提高模具抗咬合的能力。
4.冷镦模需要对模具进行使之整体强韧化的热处理，再对之进行表面强化处理，其常见的表面处理方法有氮碳共渗，气相沉积，TiN 等超硬化合物层，硼-硫复合渗等。
热作模具的表面处理：1.锤锻模对模具型腔表面进行渗氮、渗硼、氮碳硼三元共渗等表面强化处理。
2.压力机锻模及热挤压模常用的表面处理有渗氮、硫碳氮三元共渗、硼氮共渗。
3.热冲裁，模在模具刃口处用电焊条堆焊或用等离子喷焊一层高耐磨、高热强的钴基合金。
4.渗氮和氮碳共渗能提高模具的耐磨性、抗熔蚀性，及防止铝合金的粘模现象；渗铬、渗铝可提高模具的抗氧化性，尤其对高温工作的压铸模有利；磷化、镀铬也可提高抗氧化性，降低摩擦系数，防止粘模。
模具热处理
模具热处理1、退火处理：将工件加热到临界温度（固态金属发生相变的温度）以上某一温度，经保温一段时间后，随暖炉缓慢冷却至500℃一下，然后在空气中冷却的一种热处理工艺。
目的：降低钢的硬度，改善切削性能，细化晶粒，减少组织不均匀性。
同时可消除内应力，稳定工件尺寸，减少工件的变形与开裂。
2、正火处理：将工件加热到临界温度以上的某一温度值，保温一段时间后从炉中取出在空气中自然冷却的一种热处理工艺。
目的：与退火相似，区别在于冷却速度比退火快，同样的工件正火后的强度、硬度比退火后要高。
注：低碳正火可适当提高其硬度，改善切削加工性能。
对于性能要求不高的零件，正火可作为最终热处理。
一些高碳钢件可利用正火来消除网状渗碳体，为以后热处理做好组织准备。
3、淬火热处理：将工件加热到临界温度以上的某一温度，保持一定时间后，在水、盐水或油中急剧冷却的一种热处理工艺。
目的：提高钢的硬度和耐磨性。
（淬硬性、淬透性）4、回火处理：把淬火后的工件从新加热到临界温度一下的某一温度，保证后再以适当冷却速度冷却到室温的热处理工艺。
目的：稳定组织和尺寸，减低脆度，消除内应力：调整硬度，提高韧性，获得优良的力学性能和使用性能。
5、表面淬火处理：利用快速加热的方法，将工件表面温度迅速升温至淬火温度，待热量传至心部之前立即给予冷却使得表面得以淬硬。
目的：获得高硬度和耐磨性，而心部仍保持原来的组织结构，使其具有良好的塑性和韧性。
注：这种热处理适用于要求外硬内韧的机械零件，如凸轮、齿轮、曲轴、花键轴等。
零件表面淬火前需进行正火或调质处理，表面淬火后进行低温回火。
6、化学热处理：将钢件放在某种化学介质中，通过加热和保温使介质中的一种或几种元素渗入钢的表面，以改变表面化学成分、组织及性能的热处理工艺。
2012-01-20程志鹏。