Konventionell total härdning är inte längre tillräcklig för att möta den höga ytnötningsbeständigheten och kraven på matrishållfasthet och seghet hos pressgjutformar.
Ytförstärkningsbehandling kan inte bara förbättra slitstyrkan och andra egenskaper hos gjutformar, utan också bibehålla tillräcklig styrka och seghet hos substratet, samtidigt som den förhindrar att smält metall fastnar i formen och korroderar. Detta är mycket effektivt för att förbättra den omfattande prestandan hos pressgjutformar, spara legeringselement, avsevärt minska kostnaderna, utnyttja materialpotentialen fullt ut och bättre utnyttja nya material.
Produktionspraxis har visat att ytförstärkningsbehandling är en viktig åtgärd för att förbättra kvaliteten på gjutformar och förlänga deras livslängd. De ytförstärkande behandlingsprocesser som vanligtvis används för pressgjutningsformar inkluderar uppkolning, nitrering, kvävekol-samförkolning, borering, kromisering och aluminiuminfiltration.
1. Karbonisering
Karbonisering är för närvarande en mycket använd kemisk värmebehandlingsmetod inom den mekaniska industrin. Processegenskaperna är följande: låglegerat formstål med medelhögt till lågt kolinnehåll och höglegerat formstål med medelhögt till högt kolinnehåll värms upp till 900 grader -930 grader i ett aktivt medium (förkolningsmedel) för förkolning, tillåta kolatomer att penetrera munstyckets ytskikt. Därefter utförs härdning och härdning vid låg temperatur för att ge ytan och kärnan i formen olika sammansättningar, strukturer och egenskaper.
Kolning är uppdelad i fast uppkolning, flytande uppkolning och gasförkolning. På senare tid har det också utvecklats till uppkolning med kontrollerad atmosfär, vakuumförkolning och bensenjonuppkolning.
2. Nitrering
Processen för kväveinfiltrering i stålytan kallas nitrering av stål. Nitrering kan ge formdelar med högre ythårdhet, slitstyrka, utmattningsbeständighet, rödhårdhet och korrosionsbeständighet än uppkolning. På grund av den låga nitreringstemperaturen (500-570 grad) är deformationen av formdelarna efter nitrering relativt liten.
Nitreringsmetoderna inkluderar fast nitrering, flytande nitrering och gasnitrering. För närvarande används ny teknik som jonnitrering, vakuumnitrering, elektrolytisk katalytisk nitrering och högfrekvent nitrering i stor utsträckning, vilket förkortar nitreringstiden och erhåller nitreringsskikt av hög kvalitet.
3. Infiltration av kväve och kol
Kväve kol co-infiltration är en lågtemperatur kväve-kol co-infiltrationsprocess (530 grader -580 grader ) som samtidigt infiltrerar kväve och kol i ett medium som innehåller aktivt kol och kväveatomer, med kväveinfiltration som huvudmetod. Sprödheten hos infiltrationsskiktet av kväve och kol är liten och saminfiltrationstiden är mycket kortare än nitreringstiden. Efter kväve-kol-co-diffusion kan den termiska utmattningsprestandan hos pressgjutformar förbättras avsevärt.
De hårda arbetsförhållandena kräver att gjutformar har goda mekaniska egenskaper vid hög temperatur, motståndskraft mot kall och varm utmattning, motståndskraft mot flytande metallerosion, oxidationsbeständighet och hög härdbarhet och slitstyrka. Värmebehandling är den huvudsakliga tillverkningsprocessen som bestämmer dessa egenskaper.
Värmebehandlingen av gjutformar är att förändra stålets mikrostruktur, så att formens yta får hög hårdhet och slitstyrka, medan kärnan fortfarande har tillräcklig styrka och seghet och effektivt förhindrar smält metall från att fastna i formen och frätande. Att välja lämpliga värmebehandlingsprocesser kan minska avfallet och avsevärt förbättra livslängden på formar.
