Călirea generală convențională nu mai este suficientă pentru a îndeplini cerințele de rezistență ridicată la uzură a suprafeței și rezistența și tenacitatea matricei ale matrițelor de turnare sub presiune.
Tratamentul de întărire a suprafeței poate nu numai să îmbunătățească rezistența la uzură și alte proprietăți ale matrițelor de turnare sub presiune, dar și să mențină rezistența și duritatea suficientă a substratului, împiedicând în același timp lipirea metalului topit de matriță și corodarea. Acest lucru este foarte eficient în îmbunătățirea performanței cuprinzătoare a matrițelor de turnare sub presiune, economisirea elementelor din aliaj, reducerea semnificativă a costurilor, valorificarea pe deplin a potențialului materialelor și utilizarea mai bună a materialelor noi.
Practica de producție a arătat că tratamentul de întărire a suprafeței este o măsură importantă pentru a îmbunătăți calitatea matrițelor de turnare sub presiune și a prelungi durata de viață a acestora. Procesele de tratare de întărire a suprafeței utilizate în mod obișnuit pentru matrițele de turnare sub presiune includ cementarea, nitrurarea, co-carburarea cu azot și carbon, borozarea, cromarea și infiltrarea aluminiului.
1. Carbonizare
Carbonizarea este în prezent o metodă de tratament termic chimic utilizat pe scară largă în industria mecanică. Caracteristicile procesului sunt următoarele: oțel cu matriță slab aliat cu conținut mediu spre scăzut de carbon și oțel cu matriță aliat ridicat cu conținut mediu spre mare de carbon sunt încălzite la 900 de grade -930 grade într-un mediu activ (agent de cementare) pentru carbonizare, permițând atomilor de carbon să pătrundă în stratul de suprafață al matriței. Apoi, călirea și revenirea la temperatură joasă sunt efectuate pentru a da suprafeței și miezului matriței diferite compoziții, structuri și proprietăți.
Carbonizarea este împărțită în cementare solidă, cementare lichidă și cementare gazoasă. Recent, s-a dezvoltat și în carburarea în atmosferă controlată, carburarea în vid și carburarea cu ioni de benzen.
2. Nitrurare
Procesul de infiltrare a azotului în suprafața oțelului se numește nitrurare a oțelului. Nitrurarea poate oferi pieselor de matriță cu duritate la suprafață, rezistență la uzură, rezistență la oboseală, duritate roșie și rezistență la coroziune mai mare decât cementarea. Datorită temperaturii scăzute de nitrurare (500-570 grad ), deformarea pieselor matriței după nitrurare este relativ mică.
Metodele de nitrurare includ nitrurarea solidă, nitrurarea lichidă și nitrurarea gazoasă. În prezent, sunt aplicate pe scară largă tehnologii noi precum nitrurarea ionică, nitrurarea în vid, nitrurarea catalitică electrolitică și nitrurarea de înaltă frecvență, care scurtează timpul de nitrurare și obțin straturi de nitrurare de înaltă calitate.
3. Co-infiltrare de carbon cu azot
Co-infiltrarea cu azot și carbon este un proces de co-infiltrare cu azot la temperatură scăzută (530 grade -580 grade) care infiltrează simultan azot și carbon într-un mediu care conține cărbune activat și atomi de azot, cu infiltrarea cu azot ca metodă principală. fragilitatea stratului de co-infiltrare cu azot carbon este mică, iar timpul de co-infiltrare este mult mai scurt decât timpul de nitrurare. După codifuziunea azotului carbonului, performanța la oboseală termică a matrițelor de turnare sub presiune poate fi îmbunătățită semnificativ.
Condițiile dure de lucru necesită ca matrițele de turnare sub presiune să aibă proprietăți mecanice bune la temperatură ridicată, rezistență la oboseală la rece și la cald, rezistență la eroziunea metalelor lichide, rezistență la oxidare și întăribilitate și rezistență ridicată la uzură. Tratamentul termic este principalul proces de fabricație care determină aceste proprietăți.
Tratamentul termic al matrițelor de turnare sub presiune este de a schimba microstructura oțelului, astfel încât suprafața matriței să obțină duritate ridicată și rezistență la uzură, în timp ce miezul are încă suficientă rezistență și tenacitate și previne în mod eficient lipirea metalului topit de matriță. si corodarea. Alegerea proceselor adecvate de tratament termic poate reduce deșeurile și poate îmbunătăți semnificativ durata de viață a matrițelor.
