压铸模具寿命是考量模具质量的重要指标，同时也是影响压铸企业经济效益的重要因素。因此，提高压铸模具寿命，无论对于压铸模具使用企业的经济利益，还是减少资源浪费的社会效益，都是非常有利的。

提高模具寿命有很多种途径，包括模具材料、模具设计、模具制造以及模具使用和维护等，本文重点为您介绍如何通过表面强化技术，提高模具寿命。

对模具进行表面强化处理是延长模具寿命的最有效、最经济的方法，采用不同的表面强化处理工艺，可提高模具表面硬度、耐磨耐蚀、抗咬合和低摩擦系数等许多优良性能。

模具表面强化主要有三大类：

①不改变表面化学成分，如激光相变硬化；

②改变表面化学成分，如渗氮；

③表面形成覆盖层，如气相沉积技术。

1.不改变表面化学成分强化

激光强化处理是用激光作为热源对材料表面进行强化，有相变硬化、表面溶化、表面涂覆等，产生其他表面加热淬火强化达不到的表面成分、组织及性能的改变。

激光熔覆技术是利用激光使模具表面覆盖一层薄的具有一定性能的熔覆材料，以改善表面性能。如H13钢常规处理后硬度44HRC，经激光淬火，表面硬度可达772HV(相当于62HRC)，淬硬层深度0．63ram。由于得到以超细化高密度位错性马氏体为主的组织，以及激光加热后自回火过程中析出弥散碳化物，使得淬层硬度、抗回火稳定性、耐磨性及抗蚀性均显著提高。

电火花表面强化是利用电极与工件间在气体中产生的火花放电作用，把作为电极的导电材料熔渗进工件表层，形成合金化表面强化层。常用的电极材料有TiC、WC、ZrC和硬质合金等。电极材料的沉积发生有规律的、较小的长大，进而改善工件的表面物理及化学性能。如硬质合金做电极强化工件，表面硬度可达1100～1400HV，强化层与基体结合牢固。

2.改变表面化学成分强化

(1)渗碳。

渗碳是把钢置于渗碳介质中，加热到单相奥氏体区，保温一定时间，使碳原子渗入钢表面的化学热处理工艺。渗碳在At3以上(850℃一950℃)进行。其目的是使模具的表面在热处理后碳浓度提高，从而使表层的硬度、耐磨性、接触疲劳强度较心部有较大的提高，而心部保持一定强度和较高的韧性。该方法有有固体渗碳和液体渗碳。

(2)渗氮。

渗氮是在一定温度下使活性氮原子渗入工件表面，以提高工件表面硬度、耐磨性、疲劳极限、热硬性及抗咬合性等。一般压铸模经淬火、回火(45～47HRC)后，必须进行渗氮，氮化层深度为0.15～0．2mm。有气体渗氮，离子渗氮。

(3)碳氮共渗(软氮化)。

在较低温下进行的以渗氮为主的碳氮共渗，可显著提高表面的疲劳强度及耐磨性、抗咬合、抗擦伤和腐蚀等性能。软氮化时间以2～4h为宜，超过6h，渗N层不再增加，硬度在2～3h达到最大值。

(4)表面渗铝

渗铝指铝在金属或合金表面扩散渗入的过程,目的是提高材料的热稳定性、耐磨性和耐蚀性。对模具表面进行先渗铝后氧化的方法，使表面生成Fe—A1—0的混合物，以减少粘模的发生，从而延长模具的寿命。常用渗铝有3种：固体粉末渗铝、热浸镀铝、表面喷镀铝再扩散退火。

(5)渗铬

渗铬可提高型腔表面硬度(1,300HV以上)、耐磨性、耐蚀性、疲劳强度和抗高温氧化性。对承受强烈磨损的模具，可显著提高使用寿命。渗铬时，加热到950℃～1100℃，保温5h～10h即可形成一层结合牢固的渗铬层。渗铬层厚度一般较小，不影响模具型腔的尺寸。如对压铸件的一般形状及尺寸来说，铝合金压铸模3Cr2W8V，经渗铬后的使用寿命可提高10倍左右。

3.表面形成覆盖层强化

气相沉积技术：气相沉积技术是利用气相中发生的物理、化学过程，改变工件表面成分，在表面形成具有特殊性能(超硬耐磨或特殊的光学、电学性能)的金属或化合物涂层的新技术。

化学气相沉积(CVD)的沉积物由引入高温沉积区的气体离解所产生。CVD处理的模具形状不受限制，可在含碳量大于0．8％的工具钢、渗碳钢、高速钢、铸铁以及硬质合金等表面上进行。在模具上涂覆TiC、TiN覆层的工艺，其覆层硬度高达3,000HV，使模具耐磨性和抗摩擦性能提高。CVD处理后还需要进行淬火回火。采用TiC、TiN的复合涂层，使模具寿命成倍提高。

物理气相沉积(PVD)镀钛加工采用纳米涂层的新技术，在模具表面沉积多层多元素金属薄膜，这层膜具有耐磨损、抗腐蚀，高硬度的功能。由于这层膜不与铝、锌等金属溶液亲和或发生反应，能极大地改善压铸件的离模性能而不发生粘模现象。在改善液体金属粘模和热龟裂方面取得较好效果，有效解决压铸模具碰到的问题，以获得最优的综合使用性能。

结语：压铸模具是压铸企业最重要的生产工具，事关企业产品质量和生产效益。利用表面强化技术延长模具寿命也是提高压铸企业经济效益重要途径。而延长模具寿命是一个系统工程，必须从模具材料的选择、模具设计、模具制造、模具使用等综合考量，缺一不可，后续的文章中，将会一一展开讨论，希望大家持续关注！