| 项目 | TiN | TiAlN | 备注 |
| 膜层硬度（HV） | 2300–2800 | 2800–3300 | 显微硬度，载荷 0.05kg |
| 最高使用温度（℃） | 500 | 800 | 连续工作温度 |
| 推荐膜厚（μm） | 2–4 | 2–4 | 精密模具取 2–3 |
| 沉积温度（℃） | 450–500 | 450–500 | 回火温度须高于此值 30℃以上 |
| 摩擦系数（对钢） | 0.4–0.5 | 0.3–0.4 | 干摩擦条件 |
| 基体硬度要求（HRC） | ≥48 | ≥48 | H13 淬回火后 48–52 |
| 表面粗糙度 Ra（μm） | ≤0.4 | ≤0.4 | 镀前抛光控制 |
| 膜基结合力（N） | ≥40 | ≥40 | 划痕法临界载荷 |
TiN 与 TiAlN 的分界点是温度。TiN 在 500℃以上开始明显氧化，生成 TiO₂ 后硬度从 2500HV 掉到 1000HV 以下，膜层失效；TiAlN 靠铝元素在高温下形成 Al₂O₃ 致密氧化层，800℃仍能维持 2800HV 以上。模具选型先看成型温度：冷挤、冲裁、拉深这类温升不超过 300℃的工序，TiN 足够，成本低三成左右；压铸、热锻、热挤压模具与型腔接触温度常达 600–750℃，必须用 TiAlN。
H13（4Cr5MoSiV1）是这套工艺最常用的基体，淬回火到 48–52HRC 后镀膜。注意回火温度：H13 常规回火 550–580℃，高于 PVD 沉积温度 450–500℃，膜层沉积不会软化基体；若模具回火温度只有 500℃，镀膜后基体硬度会掉 2–3HRC，必须先确认热处理曲线。
对高光注塑模（如透明件），TiN 的金黄色会改变外观判断，可改用 TiAlN 的紫灰色或加镀 CrN，但本资料只覆盖 TiN/TiAlN 两种，选型时按外观要求提前沟通。
PVD 膜层厚度只有 2–4μm，基体表面缺陷会被完整复制。镀前抛光到 Ra≤0.4μm，型腔转角处不允许有 0.2mm 以上的抛光过切痕，否则膜层在棱边处厚度不足 1μm，早期剥落。
清洗流程按超声除油（60℃、10min）→ 电解除油 → 酸洗活化 → 去离子水漂洗 → 120℃烘干执行。H13 酸洗时间控制在 30–60s，过长会析出碳化物形成点蚀坑，镀后出现针孔。清洗后到装炉的间隔不超过 2h，避免二次氧化。
基体硬度低于 48HRC 时，膜层承载不足，接触压力超过 800MPa 的冲裁模会出现膜层压溃而非磨损，此时应先补热处理而非加厚膜层。镀前尺寸按单边 2–3μm 预留，精密配合面（如导柱孔 H7 公差 0–0.021mm）镀后需复测，超差时用金刚石研磨膏修整，不可用油石硬推。
典型多弧离子镀流程：抽真空至 5×10⁻³Pa，加热至 450–500℃保温 60min，离子轰击清洗（偏压 −800V、Ar 气氛、15min），然后沉积。TiN 沉积时氮分压 0.5–1.5Pa、靶电流 60–80A、偏压 −100 至 −150V，沉积速率约 0.5μm/10min；TiAlN 需控制 Al/Ti 靶材比例（常用 67/33 或 50/50），氮分压 1.0–2.0Pa，偏压提高到 −150 至 −200V 以提升致密性。
膜厚用球痕法测，每炉抽检 2 件，偏差控制在 ±0.5μm。膜厚低于 2μm 时耐磨寿命下降明显，高于 4μm 时残余压应力累积，结合力反而降低，划痕临界载荷可能从 45N 掉到 30N 以下。
装炉时模具间距不小于 50mm，深腔模具需加辅助阳极或行星转动，否则腔底膜厚只有表面的 40%–50%。沉积后随炉冷却至 200℃以下再出炉，急冷会引起膜层微裂纹。
镀后不做热处理，避免膜层氧化。需要降低表面摩擦的滑动部位可做 10min 的 MoS₂ 干膜喷涂，但会掩盖膜层缺陷，只用于非外观面。
返修判定：局部剥落面积小于 5% 且不在成型工作面，可继续使用；工作面剥落或膜层发彩（氧化色）必须退镀。退镀用碱性高锰酸钾溶液或专用退镀液，温度 60–80℃，退镀后基体尺寸损失 1–2μm，需重新抛光再镀。同一模具退镀重镀不超过 3 次，多次退镀会使基体表面粗糙度从 Ra0.4 恶化到 Ra0.8 以上。
H13 模具镀 TiN 后用于冷冲 1.5mm 厚 SPCC 钢板，刃口寿命从 8 万次提升到 25–30 万次是常见水平；TiAlN 用于 650℃铝压铸模，抗铝液粘模效果明显，但型腔浇口处因冲刷仍会局部磨损，需按 5000–8000 模次检查。
膜层剥落集中在棱边和深腔底部，原因是前处理残留或膜厚不足，对策是棱边倒圆 R0.3 以上、加辅助阳极。磨损失效表现为膜层磨穿后基体快速磨损，说明膜厚选低了或工况温度超出膜层上限，TiN 用在 550℃以上必然如此，换 TiAlN 即可。
热裂纹是压铸模特有问题，膜层随基体热循环开裂，裂纹密度与模具预热温度有关，预热到 250–300℃再投产可减少热冲击。点蚀多出现在酸洗过度的模具上，需控制酸洗时间并检查基体碳化物偏析。
Q：H13 模具镀 TiN 前硬度做到多少合适？
A：48–52HRC，低于 48HRC 膜层易压溃，高于 54HRC 则基体韧性不足，镀膜后棱边易崩。
Q：TiN 膜厚 3μm 和 5μm 哪个寿命长？
A：3μm 更稳。超过 4μm 残余应力上升，划痕结合力从 45N 降到 30N 以下，剥落风险大于耐磨收益。
Q：镀膜后模具尺寸变了多少？
A：单边 2–4μm，配合面按 H7 公差（如 φ20 为 0–0.021mm）需镀前预留并镀后复测。
Q：TiAlN 能用在 500℃的注塑模上吗？
A：可以但没必要，TiAlN 成本高约 30%，500℃以下 TiN 的 2500HV 已足够，选型按温度分界。
Q：退镀几次后模具要报废？
A：同一部位退镀重镀不超过 3 次，每次基体损失 1–2μm，Ra 从 0.4 恶化到 0.8 以上后抛光难以恢复。
模具蚀纹纹理选择的核心是“先定蚀刻深度与脱模斜度，再定纹理等级与钢材硬度”，三者不匹配必然出现拉伤或纹理失真。
模具抛光等级按SPI选型，核心是让外观面等级与钢材纯净度、硬度及抛光工时匹配，避免过抛或欠抛。
模具钢表面强化优先选镀铬用于耐磨与脱模兼顾，高磷化学镀镍更适合复杂型腔的均匀覆盖与耐蚀。
氮化把H13/8407模具表面硬度提到900–1100 HV（约67–70 HRC），层深0.10–0.30 mm，变形通常在0.01–0.03 mm。
模具蚀纹的纹理选择应先定蚀刻深度与脱模斜度，再用工艺参数锁定一致性。