TD表面覆层处理技术即热扩散形成金属碳化物覆层的表面强化处理技术。其工艺过程是把含碳量>0.3%的钢件放入含碳化物形成元素的熔融硼酸盐浴中，使工件中的碳原子扩散到表面，与盐浴中的V、Nb和Cr等碳化物形成元素结合成很薄的碳化物覆层。因覆层与基体材料之间形成了冶金结合，故有很高的结合强度，而形成的碳化物覆层本身除了具有高强度、高耐磨性、高耐热疲劳性、良好的耐蚀性及抗咬合性能外，在TD处理后可立即进行淬火强化使基体和覆层间具有良好的匹配性能，非常适合汽车轴承模具的使用要求和工作状况，是一种很有前途的表面强化处理技术。本文对常用的汽车轴承模具钢Cr12MoV表面进行了TD盐浴渗钒处理，探讨了其碳化物覆层扩散形成的动力学原理，并对TD处理所形成的强化表层的组织形貌及性能进行了研究。
对Cr12MoV模具钢工件表面进行TD熔盐浸镀处理，盐浴渗剂由硼酸、氯化钡、氟化钠、五氧化二钒和硅粉等组成，盐浴处理温度为980～1100℃。工序如下：表面除锈、除油→清洗→初抛光→表面活化→盐浴渗钒→油淬→低温回火→表面清洗。在TD盐浴处理后的Cr12MoV模具钢上截取试样，首先在TR2000粗糙度测量仪上测试TD处理试样的表面粗糙度，然后将与Cr12MoV钢成型模同炉TD处理的试块垂直切开，再取包含整个覆层断面的试样，制备金相试样；用腐蚀剂(组成为：CuSO41.25g；CuCl22.5g；HCl：2ml；H2O：100ml，并加无水乙醇稀释成1000ml)浸蚀1～2min后在光学显微镜和扫描电镜上观察表层组织及覆层的结构、厚度、与基体结合状况等，并用能谱仪(EDS)进行表面层微区成分分析，然后在显微硬度计上测试硬度，并对其进行TD处理扩散动力学分析和碳化物覆层的耐磨性测试。
TD盐浴处理后Cr12MoV钢表面硬度显著提高，很显然，表面硬度的提高必然会大幅度改善合金的耐磨性能。在高速环块磨损试验机上进行无润滑和纯滑动磨损实验(转速400r/min，摩擦力49N，时间1600min)。根据耐磨性能测试结果，TD盐浴处理前Cr12MoV钢试样的磨损率为0.357g/h，而TD处理后的磨损率为0.011g/h。由此可见，经TD处理后，试样的耐磨性有了很大的提高。由于Cr12MoV在TD过程中，V也向表层扩散，促进了C的扩散，生成更多的合金碳化物，所以其耐磨性高于Cr12钢。此外，TD盐浴处理对Cr12MoV钢试样表面粗糙度的影响不大，说明可直接对Cr12MoV钢制冷作模具成品进行TD盐浴处理，无需再进行精加工，则在最终处理或修复后就可以直接投入使用。
