Konvensjonell total bråkjøling er ikke lenger tilstrekkelig for å møte den høye overflateslitasjemotstanden og matrisestyrken og seighetskravene til støpeformer.
Overflateforsterkende behandling kan ikke bare forbedre slitestyrken og andre egenskaper til støpeformer, men også opprettholde tilstrekkelig styrke og seighet til underlaget, samtidig som det forhindrer at smeltet metall fester seg til formen og korroderer. Dette er veldig effektivt for å forbedre den omfattende ytelsen til støpeformer, spare legeringselementer, redusere kostnadene betydelig, utnytte potensialet til materialer fullt ut og utnytte nye materialer bedre.
Produksjonspraksis har vist at overflateforsterkende behandling er et viktig tiltak for å forbedre kvaliteten på støpeformer og forlenge levetiden. Overflateforsterkende behandlingsprosesser som vanligvis brukes til støpeformer inkluderer karburering, nitrering, nitrogenkarbon-kokarbonisering, borering, kromisering og aluminiuminfiltrering.
1. Karbonisering
Karbonisering er i dag en mye brukt kjemisk varmebehandlingsmetode i mekanisk industri. Prosessegenskapene er som følger: lavlegert dysestål med middels til lavt karboninnhold og høylegert dysestål med middels til høyt karboninnhold varmes opp til 900 grader -930 grader i et aktivt medium (karbureringsmiddel) for karbonisering, tillater karbonatomer å trenge gjennom overflatelaget til dysen. Deretter utføres bråkjøling og lavtemperaturtempering for å gi overflaten og kjernen til dysen forskjellige sammensetninger, strukturer og egenskaper.
Karbonisering er delt inn i fast karburering, flytende karburering og gass karburering. Nylig har det også utviklet seg til kontrollert atmosfære karburering, vakuum karburering og benzenion karburering.
2. Nitrering
Prosessen med nitrogeninfiltrering i ståloverflaten kalles nitrering av stål. Nitrering kan gi formdeler med høyere overflatehardhet, slitestyrke, tretthetsmotstand, rød hardhet og korrosjonsbestandighet enn karburering. På grunn av den lave nitreringstemperaturen (500-570 grad ), er deformasjonen av formdelene etter nitrering relativt liten.
Nitreringsmetodene inkluderer fast nitrering, flytende nitrering og gassnitrering. For tiden brukes nye teknologier som ionenitrering, vakuumnitrering, elektrolytisk katalytisk nitrering og høyfrekvent nitrering mye, noe som forkorter nitreringstiden og oppnår nitreringslag av høy kvalitet.
3. Nitrogen karbon co infiltrasjon
Nitrogenkarbon co-infiltrasjon er en lavtemperatur nitrogen-karbon co-infiltrasjonsprosess (530 grader -580 grader ) som samtidig infiltrerer nitrogen og karbon inn i et medium som inneholder aktivt karbon og nitrogenatomer, med nitrogeninfiltrasjon som hovedmetode. Sprøheten til nitrogenkarbon-co-infiltreringslaget er liten, og co-infiltrasjonstiden er mye kortere enn nitreringstiden. Etter nitrogenkarbon-co-diffusjon kan den termiske utmattelsesytelsen til støpeformer forbedres betydelig.
De tøffe arbeidsforholdene krever at støpeformer har gode mekaniske egenskaper ved høy temperatur, motstand mot kald og varm tretthet, motstand mot flytende metallerosjon, oksidasjonsmotstand og høy herdbarhet og slitestyrke. Varmebehandling er den viktigste produksjonsprosessen som bestemmer disse egenskapene.
Varmebehandlingen av støpeformer er å endre mikrostrukturen til stål, slik at overflaten på formen får høy hardhet og slitestyrke, mens kjernen fortsatt har tilstrekkelig styrke og seighet, og effektivt forhindrer at smeltet metall fester seg til formen og korroderer. Å velge passende varmebehandlingsprosesser kan redusere avfall og forbedre levetiden til støpeformer betydelig.
