Bežné celkové ochladzovanie už nestačí na splnenie požiadaviek na vysokú odolnosť proti opotrebeniu povrchu a pevnosť matrice a húževnatosť foriem na tlakové liatie.
Spevnenie povrchu môže nielen zlepšiť odolnosť proti opotrebeniu a ďalšie vlastnosti foriem na tlakové liatie, ale aj zachovať dostatočnú pevnosť a húževnatosť substrátu a zároveň zabrániť priľnutiu roztaveného kovu k forme a korózii. To je veľmi efektívne pri zlepšovaní komplexného výkonu foriem na tlakové liatie, šetrenie zliatinových prvkov, výrazné znižovanie nákladov, plné využitie potenciálu materiálov a lepšie využitie nových materiálov.
Výrobná prax ukázala, že úprava spevnenia povrchu je dôležitým opatrením na zlepšenie kvality foriem na tlakové liatie a predĺženie ich životnosti. Procesy povrchovej úpravy bežne používané pre formy na tlakové liatie zahŕňajú nauhličovanie, nitridáciu, spolunauhličovanie dusíkom a uhlíkom, bórovanie, chromovanie a infiltráciu hliníka.
1. Karbonizácia
Karbonizácia je v súčasnosti široko používaná metóda chemického tepelného spracovania v strojárskom priemysle. Charakteristiky procesu sú nasledovné: nízkolegovaná oceľ so stredným až nízkym obsahom uhlíka a vysokolegovaná oceľ so stredným až vysokým obsahom uhlíka sa zahrievajú na 900 stupňov -930 stupňov v aktívnom médiu (karbonizačné činidlo) na karbonizáciu, umožňujúce atómom uhlíka preniknúť do povrchovej vrstvy matrice. Potom sa uskutoční ochladzovanie a nízkoteplotné temperovanie, aby sa povrchu a jadru matrice poskytli rôzne kompozície, štruktúry a vlastnosti.
Karbonizácia sa delí na tuhé nauhličovanie, kvapalné nauhličovanie a plynové nauhličovanie. Nedávno sa tiež vyvinulo na nauhličovanie v kontrolovanej atmosfére, vákuové nauhličovanie a nauhličovanie benzénovými iónmi.
2. Nitridácia
Proces infiltrácie dusíka do povrchu ocele sa nazýva nitridácia ocele. Nitridácia môže poskytnúť častiam formy s vyššou povrchovou tvrdosťou, odolnosťou proti opotrebeniu, odolnosťou proti únave, červenou tvrdosťou a odolnosťou proti korózii ako nauhličovanie. V dôsledku nízkej nitridačnej teploty (500-570 stupeň) je deformácia častí formy po nitridácii relatívne malá.
Metódy nitridácie zahŕňajú nitridáciu v tuhom stave, kvapalnú nitridáciu a nitridáciu v plyne. V súčasnosti sa vo veľkej miere uplatňujú nové technológie ako iónová nitridácia, vákuová nitridácia, elektrolytická katalytická nitridácia, vysokofrekvenčná nitridácia, ktoré skracujú čas nitridácie a získavajú kvalitné nitridačné vrstvy.
3. Súčasná infiltrácia dusíka a uhlíka
Koinfiltrácia dusíka a uhlíka je nízkoteplotný proces koinfiltrácie dusíka a uhlíka (530 stupňov -580 stupňov ), ktorý súčasne infiltruje dusík a uhlík do média obsahujúceho aktívne uhlie a atómy dusíka, pričom hlavnou metódou je infiltrácia dusíka. Krehkosť ko-infiltračnej vrstvy dusíka a uhlíka je malá a čas spoločnej infiltrácie je oveľa kratší ako čas nitridácie. Po difúzii dusíka a uhlíka sa môže výrazne zlepšiť výkonnosť tepelnej únavy foriem na tlakové liatie.
Tvrdé pracovné podmienky vyžadujú, aby formy na tlakové liatie mali dobré mechanické vlastnosti pri vysokých teplotách, odolnosť proti únave za studena a za tepla, odolnosť proti erózii tekutého kovu, odolnosť proti oxidácii a vysokú kaliteľnosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Tepelné spracovanie je hlavným výrobným procesom, ktorý určuje tieto vlastnosti.
Tepelné spracovanie foriem na tlakové liatie spočíva v zmene mikroštruktúry ocele tak, aby povrch formy získal vysokú tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu, pričom jadro má stále dostatočnú pevnosť a húževnatosť a účinne zabraňuje priľnutiu roztaveného kovu k forme. a korodujúce. Výber vhodných procesov tepelného spracovania môže znížiť množstvo odpadu a výrazne zlepšiť životnosť foriem.
