关于镀钛的一些问题，求帮助！

j269873426 · 发表于 2012-7-3 11:33:54

本帖最后由孤鸿踏雪于 2012-7-3 14:20 编辑

大家好，我厂几个月前帮客户加工了一个Cr12MoV的材料，硬度要求58-60HRC，昨天客户打电话来说硬度不够，他说检测的只有48-50HRC，我们询问后得知他做过镀钛工艺，请问一下镀钛工艺的工作温度是多少，会不会在镀钛的同时将材料的硬度降低。。？谢谢！！！！

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-3 14:27:55

所谓“镀钛”是一种不规范的称谓，应该是指化学气相沉积、物理气相沉积、等离子化学气相沉积的总称，因为沉积膜很薄，所以沉积后的表面硬度不能用HRC直接检测。
而且，按照楼主的描述，工件在气相沉积之前已经热处理达到高硬度，但上述几种气相沉积的工艺温度不同，而且差异很大，当采用化学气相沉积时，由于表面温度较高，会导致原来工件的原有基体硬度下降，如果沉积后再用HRC检测表面硬度，根本无法得出可靠而准确的结论。
建议楼主提供这个产品的所有材料热处理及表面强化处理技术要求，并向顾客所要所谓“镀钛”的工艺参数。

j269873426 · 发表于 2012-7-4 09:15:53

孤鸿踏雪发表于 2012-7-3 14:27
所谓“镀钛”是一种不规范的称谓，应该是指化学气相沉积、物理气相沉积、等离子化学气相沉积的总称，因为 ...

领教了，谢谢这位仁兄！

iamspiderman · 发表于 2012-7-4 09:20:37

很多模具刀具是需要做CVD的，比如镀TiN，镀后，表面硬度会非常的，膜的厚度在3-5um，一般是复合层，检测方法当然不能直接使用ＨＲＣ了，对基体的硬度是没有影响的！　

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-4 10:17:07

本帖最后由孤鸿踏雪于 2012-7-4 10:34 编辑

iamspiderman 发表于 2012-7-4 09:20
很多模具刀具是需要做CVD的，比如镀TiN，镀后，表面硬度会非常的，膜的厚度在3-5um，一般是复合层，检测方法 ...

熟悉一下下面几种气相沉积技术，看看CVD是否会影响基体硬度？

化学气相沉积（CVD）  化学气相沉积常以CVD（Chemical  Voper  Deposition）表示，是由德国人Dr•W•RuPPer开发的，它是在高温（900～1200℃）低压下，利用化学反应由气相中析出纯金属、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和氧化物等固体物质沉积在工件表面的成膜方法。一般把反应物是气体而生成物之一是固体的反应称为CVD反应。利用化学气相沉积可在工件表面沉积超硬物质TiC、TiN薄膜等。

物理气相沉积（PVD）  物理气相沉积（Physical vapor deposition的缩写）是在真空加热条件下，利用元素蒸发、辉光放电、弧光放电、离子溅射等物理方法提供活性原子、离子，使工件表面沉积特种性能化合物层的工艺，是真空蒸镀、溅射镀和离子镀等用物理方法形成覆层的方法的总称。其中之一的ARE法（活性反应蒸镀法），一般在200～600℃的较低温度下进行，是介于离子轰击热处理和电镀之间的处理方法。在添加C2H2、N2的真空（10-4Torr左右）条件下进行的碳化物被覆处理时主要形成TiC和TiN覆层。

等离子化学气相沉积（Plasma  CVD）缩称PCVD，是借助于气体辉光放电产生的低温等离子体（非热平衡等离子体），使反应物质在低温（500℃左右，接近物理气相沉积温度）时具有高的化学活性，大大降低化学反应温度，在工件上形成牢固的、质量良好的薄膜（沉积层）。
PCVD是在CVD基础上发展起来的，较CVD有如下优点：
（1）可以低温成膜，对基材影响小，可以避免高温成膜引起的晶粒粗化；
（2）PCVD通常在较低压力（较高真空）下进行，由于反应中的分子、原子、等离子粒团与电子之间的碰撞、散射、电离等作用，提高了沉积层厚度及成分均匀性，得到的沉积层针孔小，内应力小，不易产生微裂纹；
（3）等离子体对工件及沉积层具有清洗作用，提高了沉积层对基体的附着力；
（4）扩大了化学气相沉积的应用范围，特别是提供了在不同材质的基体上制取各种沉积层，非晶态无机物膜、有机聚合膜的特性；
（5）PCVD具有CVD的良好绕镀性和PVD低温沉积的特点，更适于模具工作零件的表面强化。
PCVD等离子体中化学反应十分复杂，许多因素交互影响，其反应机理、反应动力、反应过程目前尚不十分清楚，但其应用日益广泛，新的工艺方法不断出现，如光PCVD、电子回旋共振等离子沉积等。目前国内在金属材料耐磨沉积层的研究方面，主要集中在TiC、TiN沉积设备及工艺探讨上。

j269873426 · 发表于 2012-7-5 11:48:51

好深入啊，都看不太懂。。。。。谢谢楼上的热心肠的兄弟··

温庆远 · 发表于 2012-7-5 12:29:56

镀钛氮化在七十年代曾经时髦一阵子，大连机车厂是领军人物，他的机车内燃机七米曲轴需要镀钛后进行氮化。当时业界们争论焦点是工件上是否能镀上钛并且保存下来，本人是对化学是外行，只知道今天镀钛氮化这项工艺已经销声匿迹了。

guan416732950 · 发表于 2012-7-5 14:19:36

既然镀钛能提高表面硬度，基体硬度50度也无妨吧

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-5 14:42:36

本帖最后由孤鸿踏雪于 2012-7-5 16:12 编辑

温庆远发表于 2012-7-5 12:29
镀钛氮化在七十年代曾经时髦一阵子，大连机车厂是领军人物，他的机车内燃机七米曲轴需要镀钛后进行氮化。当 ...

温老所讲的是一种氮化催渗技术：即在氮化前先对工件表面进行镀钛处理，这种“镀钛”乃是传统意义上的“电镀钛”。而楼主所讲的“镀钛”是一种不规范的称谓，还有人称之为“涂钛”，实际上不是“电镀钛”，而是CVD、PVD和PCVD的俗称。

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-5 14:44:02

guan416732950 发表于 2012-7-5 14:19
既然镀钛能提高表面硬度，基体硬度50度也无妨吧

是否对基体硬度产生影响，请认真消化一下5#楼的内容

guan416732950 · 发表于 2012-7-5 14:50:43

孤鸿踏雪发表于 2012-7-4 10:17
熟悉一下下面几种气相沉积技术，看看CVD是否会影响基体硬度？

化学气相沉积（CVD）化 ...

如果基体硬度下降，主要就是和电镀的温度有关了，基体硬度48-50，电镀温度应该在570度左右.

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-5 14:55:15

本帖最后由孤鸿踏雪于 2012-7-5 14:55 编辑

guan416732950 发表于 2012-7-5 14:50
如果基体硬度下降，主要就是和电镀的温度有关了，基体硬度48-50，电镀温度应该在570度左右.

我觉得你真够顽固（开个玩笑，请不要生气）啊

，我已经反复讲述，楼主这里提到的“镀钛”根本不是传统意义上的“电镀钛”，你怎么就认定它就是一种电镀技术呢？可以说，它与“电镀”应该是风马牛不相及。

guan416732950 · 发表于 2012-7-5 15:17:25

孤鸿踏雪发表于 2012-7-5 14:55
我觉得你真够顽固（开个玩笑，请不要生气）啊，我已经反复讲述，楼主这里提到的“镀钛”根本不 ...

你说的是物理气象沉淀，所以才会降低硬度，这种工艺和电镀区别在那里呢？想学习下，还是请杨工讲讲吧

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-5 15:22:33

本帖最后由孤鸿踏雪于 2012-7-5 17:07 编辑

guan416732950 发表于 2012-7-5 15:17
你说的是物理气象沉淀，所以才会降低硬度，这种工艺和电镀区别在那里呢？想学习下，还是请杨工讲讲吧

恰恰相反！物理气相沉积的工艺温度很低，我在5#楼已有描述，所以，如果采用物理气相沉积碳化钛、氮化钛等，反而对基体硬度影响不大。
关于几种气相沉积技术，我在5#楼均以介绍，至于电镀技术，是一种古老而传统的表面精饰处理技术（而非表面改性强化技术），我就没有必要在这里赘述了

guan416732950 · 发表于 2012-7-5 16:52:39

本帖最后由 guan416732950 于 2012-7-5 16:54 编辑

孤鸿踏雪发表于 2012-7-5 15:22
恰恰相反！物理气相沉积的工艺温度很低，我在5#楼已有描述，所以，如果采用物理气相沉积碳化钛、氮 ...

根据楼主的提供的基体硬度数据，需要的回火温度大概570.镀钛温度应该是在570度左右，杨工知道是那种工艺镀钛的吗，如果不是因为镀钛，还有什么原因导致硬度变低呢？

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-5 16:55:15

guan416732950 发表于 2012-7-5 16:52
根据楼主的提供的基体硬度数据，需要的回火温度大概570.镀钛温度应该是在570度左右，杨工知道是那种工艺镀 ...

我不知道你说的“镀钛”是指传统的电镀钛？还是物理气相沉积，如果是物理气相沉积（PVD），它的温度不是在5#楼讲得很清楚吗？

guan416732950 · 发表于 2012-7-5 16:58:40

孤鸿踏雪发表于 2012-7-5 16:55
我不知道你说的“镀钛”是指传统的电镀钛？还是物理气相沉积，如果是物理气相沉积（PVD），它的温度不 ...

问题是现在要找到基体硬度变低的因素，楼主是怀疑因为镀钛，不知道那种镀钛可以导致这样的结果，或者是还有其他原因导致基体硬度变低。

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-5 17:04:58

本帖最后由孤鸿踏雪于 2012-7-5 17:05 编辑

guan416732950 发表于 2012-7-5 16:58
问题是现在要找到基体硬度变低的因素，楼主是怀疑因为镀钛，不知道那种镀钛可以导致这样的结果，或者是还 ...

楼主在主题中并无提出基体硬度变低的问题，他只是说“镀钛”后，硬度降低为“48~50HRC”，而这个硬度应该是楼主的顾客在进行了所谓的“镀钛”后，直接在表面上用HRC检测的硬度，它能代表基体硬度吗？

qinglian1210 · 发表于 2012-7-5 22:52:19

孤鸿踏雪发表于 2012-7-4 10:17
熟悉一下下面几种气相沉积技术，看看CVD是否会影响基体硬度？

化学气相沉积（CVD）化 ...

你好,看你的回复,觉得你应该对镀层是非常了解的；所以冒昧地问一下，请别见怪，想请教你一个问题
如果在不知道表面是什么镀层的情况下，我该如果检测出表面是什么镀层呢？

孤鸿踏雪 · 发表于 2012-7-6 07:02:00

qinglian1210 发表于 2012-7-5 22:52
你好,看你的回复,觉得你应该对镀层是非常了解的；所以冒昧地问一下，请别见怪，想请教你一个问题
如果在 ...

   惭愧，抱歉啊，我说过这方面我只是纸上谈兵而已。

   这里只能为你提供一种思路：你可以对工件金全面检测：1. 检查表面被覆层硬度；2. 检查它的芯部（基体）硬度，与未进行被覆处理前的基体硬度进行比较分析

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