9.5  模具的表面镀膜

镀膜技术即气相沉积技术，是一种利用气态物质中发生的某些物理、化学过程，在基体表面覆盖一层厚度为0.5～10μm的过渡族元素（Ti、V、Cr、W、Nb等）与C、N、O、B等形成的化合物，或单一的金属及非金属涂层，使模具表层改变化学成分，在模具表面形成功能性（例如超硬耐磨层）或装饰性的化合物涂层的新技术，已广泛应用于各类模具的硬化处理。沉积层的主要类别及特性见表9-25。

表9-25 沉积层的主要类别及特性

其共同特点是具有特殊性能的稳定化合物如TiC、TiN、Ti（C，N）、SiN、（Ti，Al）N、（Ti，Si）N等直接沉积于金属工件表面，形成一层超硬覆盖膜，从而使工件具有高硬度、高耐磨性、高耐蚀性等一系列优异性能。

主要应用的沉积层TiC、TiN涂层有以下特点：

1）涂层有很高的硬度（TiC为2980～3800HV，TiN为2400HV）、低的摩擦因数和自润滑性能，所以抗磨粒磨损性能良好。(https://www.daowen.com)

2）涂层具有很高的熔点（TiC为3800℃，TiN为2950℃），化学稳定性好，基体金属在涂层中的溶解度小，摩擦因数较低，因而具有很高的抗粘着磨损能力，使用中发生冷焊和咬合的倾向也很小，而且TiN比TiC更好。

3）涂层有较强的耐蚀性，TiC涂层在硫酸、盐酸、氯化钠水溶液中的耐蚀性良好，而且TiN的耐蚀性一般都比TiC更好一些。

4）涂层在高温下也具有良好的抗大气氧化能力（TiC约可达400℃，TiN约可达500℃），高于以上温度，在空气中的TiC、TiN将被氧化成TiO₂而失去其原来的性能。

根据涂层形成的机理不同，气相沉积可分为物理气相沉积、化学气相沉积和等离子体化学气相沉积三大类。