在模具制造领域，通过特定工艺处理可显著改善材料性能，满足不同应用场景的功能需求。以下从表面处理与热处理两大维度，系统阐述关键工艺技术及其作用机制。
一、表面处理工艺优化金属零件性能
- 化学转化与阳极氧化复合涂层
针对铝制外壳零件，化学转化涂层可形成致密氧化膜，有效抑制金属氧化同时维持表面导电性。该工艺可与粉末喷涂、II型/III型（硬质）阳极氧化联用，通过多层复合结构提升零件耐腐蚀性，并赋予金属表面哑光、半光或高光等多样化视觉效果。 - 镀镍工艺的增强特性
- 化学镀镍：适用于非导电基材表面金属化处理，通过自催化反应形成均匀镍磷合金层，显著提升耐磨性与化学稳定性。
- 电解镀镍：在导电金属表面沉积纯镍层，不仅增强耐蚀性，更赋予零件镜面级光泽，兼具环保特性（符合RoHS标准）。
- 电化学精整与钝化技术
不锈钢零件常采用电抛光工艺消除表面微观缺陷，降低粗糙度（Ra值可达0.05μm以下）。结合柠檬酸或硝酸钝化处理，可形成纳米级氧化铬保护膜，使医疗器械表面达到生物相容性要求（通过ISO 10993测试）。
二、热处理工艺调控材料组织结构
- 退火与应力消除技术
- 完全退火：通过加热至临界温度以上并保温，使过饱和固溶体分解，消除加工硬化效应，提升材料切削加工性。
- 去应力退火：针对大型精密铸件，在500-650℃范围进行低温退火，有效消除残余应力（应力释放率达85%以上），防止高精度铣削时发生变形。
- 表面硬化热处理
- 渗碳处理：在900-950℃渗碳气氛中，使碳原子扩散至零件表层（深度0.5-2.0mm），形成高碳马氏体组织，表面硬度可达HRC58-62，显著提升齿轮等传动件的耐磨性。
- 感应淬火：利用高频电流产生集肤效应，实现表层1-5mm深度快速加热（1000℃/s以上）后淬火，获得极细马氏体组织，心部保持韧性状态。
- 火焰硬化：通过氧乙炔火焰局部加热，配合压缩空气或水雾淬火，适用于大型模具的现场修复，硬化层深度可控。
- 特殊热处理工艺
- 渗氮处理：在500-580℃氨气氛围中，氮原子扩散形成ε相氮化物层（厚度0.1-0.6mm），表面硬度达HV1000-1200，同时保持尺寸稳定性（变形量<0.05mm）。
- 深冷处理：将淬火后的钢件置于-196℃液氮环境中保持24-48h，促使残余奥氏体转变为马氏体，减少微观应力，提升工具钢的尺寸稳定性与耐磨性。
