Survevaluvormide pinda tugevdav töötlemisprotsess

Tavapärane üldine karastamine ei ole enam piisav survevaluvormide kõrgete pinna kulumiskindluse ning maatriksi tugevuse ja sitkuse nõuete täitmiseks.
Pinna tugevdav töötlemine ei paranda mitte ainult survevaluvormide kulumiskindlust ja muid omadusi, vaid säilitab ka aluspinna piisava tugevuse ja sitkuse, vältides samal ajal sulametalli kleepumist vormi külge ja korrodeerumist. See on väga tõhus survevaluvormide tervikliku jõudluse parandamiseks, sulamielementide säästmiseks, kulude oluliseks vähendamiseks, materjalide potentsiaali täielikuks ärakasutamiseks ja uute materjalide paremaks kasutamiseks.
Tootmispraktika on näidanud, et pinnatugevdustöötlus on oluline meede survevaluvormide kvaliteedi parandamiseks ja nende kasutusea pikendamiseks. Survevaluvormide puhul tavaliselt kasutatavad pinnatugevdamise töötlemisprotsessid hõlmavad karburiseerimist, nitridimist, lämmastiku süsinikuga kaaskarburiseerimist, boroniseerimist, kroomimist ja alumiiniumi infiltratsiooni.
1. Karboniseerimine
Karboniseerimine on praegu laialdaselt kasutatav keemiline kuumtöötlusmeetod masinatööstuses. Protsessi omadused on järgmised: keskmise kuni madala süsinikusisaldusega madala legeeritud stantsitud terast ja keskmise kuni suure süsinikusisaldusega kõrge legeeritud surveterast kuumutatakse karboniseerimiseks 900 kraadini -930 kraadini aktiivkeskkonnas (karburiseeriv aine), võimaldades süsinikuaatomitel tungida läbi stantsi pinnakihi. Seejärel viiakse läbi karastamine ja madalal temperatuuril karastamine, et anda stantsi pinnale ja südamikule erinev koostis, struktuur ja omadused.
Karboniseerimine jaguneb tahkeks, vedelaks karboniseerimiseks ja gaasiga karboniseerimiseks. Hiljuti on see arenenud ka kontrollitud atmosfääriga karbureerimiseks, vaakumkarbureerimiseks ja benseeniioonide karbureerimiseks.
2. Nitreerimine
Terase pinnale lämmastiku imbumise protsessi nimetatakse terase nitridimiseks. Nitreerimine võib anda vormiosadele suurema pinna kõvaduse, kulumiskindluse, väsimuskindluse, punase kõvaduse ja korrosioonikindluse kui karburiseerimine. Tänu madalale nitridimistemperatuurile (500-570 kraadi) on vormiosade deformatsioon pärast nitridimist suhteliselt väike.
Nitriidimeetodid hõlmavad tahket nitridimist, vedelat nitridimist ja gaasnitridimist. Praegu kasutatakse laialdaselt uusi tehnoloogiaid, nagu ioonnitridimine, vaakumnitridimine, elektrolüütiline katalüütiline nitridimine ja kõrgsagedusnitridimine, mis lühendavad nitridimisaega ja annavad kvaliteetsed nitridimiskihid.
3. Lämmastiku süsiniku kaasinfiltratsioon
Lämmastik-süsiniku ko-infiltratsioon on madala temperatuuriga lämmastiku-süsiniku ko-infiltratsiooniprotsess (530 kraadi -580 kraadi), mis samaaegselt infiltreerib lämmastikku ja süsinikku aktiivsöe ja lämmastiku aatomeid sisaldavasse keskkonda, kusjuures peamine meetod on lämmastiku infiltratsioon. Lämmastiku süsiniku ko-infiltratsioonikihi rabedus on väike ja kaasinfiltratsiooni aeg on palju lühem kui nitriidi aeg. Pärast lämmastiku süsiniku difusiooni saab survevaluvormide termilist väsimust oluliselt parandada.
Karmid töötingimused nõuavad survevaluvormidelt head kõrgel temperatuuril mehaanilised omadused, vastupidavust külmale ja kuumale väsimusele, vastupidavust vedela metalli erosioonile, oksüdatsioonikindlust ning suurt kõvastuvust ja kulumiskindlust. Kuumtöötlus on peamine tootmisprotsess, mis määrab need omadused.
Survevaluvormide kuumtöötlemise eesmärk on muuta terase mikrostruktuuri, nii et vormi pind omandab suure kõvaduse ja kulumiskindluse, samas kui südamikul on endiselt piisav tugevus ja sitkus ning see takistab tõhusalt sulametalli kleepumist vormi külge. ja korrodeeruv. Sobivate kuumtöötlusprotsesside valimine võib vähendada jäätmeid ja oluliselt pikendada vormide kasutusiga.