盐浴渗钒技术：提高金属材料使用寿命的利器

盐浴渗钒是在中、高碳钢或合金钢表面，被覆以硬度为2800～3200HV的钒碳化物层。以提高模具的耐磨性和抗粘着性能。

渗钒可在高温坩埚电炉内进行。渗钒盐浴成分（质量分数）可采用：85%Na₂B₄O₇+10%V₂O₅粉（或钒铁粉）+5%Al粉；也可采用10%钒铁粉+90%Na₂B₄O₇（脱水）。

模具渗钒温度为850～1200℃，渗钒时间为2～6h。模具渗钒后可进行空冷、油冷或水冷。

渗钒层厚度为4～16μm，渗层主要有碳化物层和过渡层组成。碳化物层主要由VC多晶体组成，过渡层含碳量和含钒量比碳化物层低。

模具经渗钒处理后，表面粗糙度无明显变化，但尺寸略有增大，应预先留出增大量。

使用过后的渗钒硼砂浴，渗入能力下降，再加入质量分数为0.7%的铝粉，可恢复渗入能力。

采用Na₂B₄O₇，加V-Fe的硼砂浴，由于V-Fe的密度大于Na₂B₄O₇，V-Fe小颗粒容易沉底，造成重力偏析，使硼砂浴中的含钒量不均匀。当为恢复硼砂浴的活性而加入铝粉时，由于反应生成高熔点的Al₂O₃，使硼砂浴的粘度增大，这有利于减轻重力偏析，但对渗钒不利。由于V₂O₅密度小于Na₂B₄O₇，因而若采用V₂O₃+Al代替V-Fe，效果更好。

盐浴渗矾法处理温度因接近钢的淬火温度，对于精度要求高的模具，应特别注意防止变形。(www.xing528.com)

渗钒件可以是T8、T10、Cr12、Cr12Mo、Cr12MoV、9SiCr、GCr15、CrWMn、W18Cr4V等钢，有时也可以是45钢或40Cr等钢。如采用中碳钢，最好先渗碳再渗钒，以免贫碳区宽展。在对模具基体有较高强度要求时，渗钒后应升温（如Cr12MoV等）或降温（T10等）直接淬火。就模具而言，碳化钒层之下应为回火马氏体，未淬硬区则为索氏体。直接淬火的另一优点是粘附在模具表面的硼砂和渗剂，可在急冷时爆离。

盐浴渗钒可用于冲裁模、弯曲模、挤压模、切边模、冷镦模、制管模和粉末冶金模等各种冷作模具，使用寿命与渗氮处理的模具相比，可提高几倍至几十倍。

典型举例1：例如Cr12钢制落料模、冷镦模；Cr12MoV钢制精冲凸模、翻边凸模；T8、T10、T12钢制橡皮成形凸模；GCr15钢制挤压凹模等，在渗钒、淬火、回火后比单纯淬火、回火件的使用寿命提高几倍至十几倍。如D2钢制冷作模具，VC层的硬度为2800HV左右，耐磨性大大提高，模具寿命是普通淬火处理件的3倍。

典型举例2：轴用挡圈冲裁模的凸凹模，被冲材料为1.5mm厚的65Mn钢板，原用Cr12钢制造的凸凹模，模具容易断裂，平均寿命为1000件，后采用65Nb钢，解决了模具断裂问题，但耐磨性差，为此进行了TD法渗钒处理，模具寿命达8000次。

典型举例3：某厂的螺母拉深模，拉深板为厚2mm的08F钢板，凸、凹模采用Cr12钢，经900℃淬火、200℃回火，使用寿命为1000～2000件，后改为渗钒及淬火、回火处理，使用寿命提高到10000件以上，提高寿命5～10倍。

典型举例4：导磁板冲裁模，被冲材料为4mm厚的Q235-B钢板，原采用CrWMn钢制造，模具寿命仅有7000～8000件，后改用CH-1钢，并进行TD法熔盐渗钒，加热到900～1000℃，保温3～7h，渗钒层厚5～15μm，可使模具一次刃磨寿命达15000件。