خاموش کردن کلی معمولی دیگر برای پاسخگویی به مقاومت در برابر سایش سطح بالا و استحکام و چقرمگی ماتریس مورد نیاز قالب های ریخته گری دایکاست کافی نیست.
عملیات تقویت سطح نه تنها می تواند مقاومت در برابر سایش و سایر خواص قالب های ریخته گری را بهبود بخشد، بلکه استحکام و چقرمگی کافی بستر را نیز حفظ می کند، در حالی که از چسبیدن فلز مذاب به قالب و خوردگی جلوگیری می کند. این در بهبود عملکرد جامع قالب های ریخته گری، صرفه جویی در عناصر آلیاژی، کاهش قابل توجه هزینه ها، بهره برداری کامل از پتانسیل مواد و استفاده بهتر از مواد جدید بسیار موثر است.
رویه تولید نشان داده است که عملیات تقویت سطح یک اقدام مهم برای بهبود کیفیت قالب های ریخته گری دایکاست و افزایش عمر مفید آنها است. فرآیندهای تصفیه سطحی که معمولاً برای قالبهای دایکاست مورد استفاده قرار میگیرند شامل کربور کردن، نیتروژن کردن، کربنکردن نیتروژن، بورون کردن، کروم کردن و نفوذ آلومینیوم است.
1. کربنیزاسیون
کربنیزاسیون در حال حاضر یک روش عملیات حرارتی شیمیایی پرکاربرد در صنعت مکانیک است. مشخصات فرآیند به شرح زیر است: فولاد قالبی کم آلیاژ با محتوای کربن متوسط تا کم و فولاد قالبی با آلیاژ بالا با محتوای کربن متوسط به بالا تا دمای 900 درجه -930 درجه در یک محیط فعال (عامل کربور کننده) برای کربنیزاسیون حرارت داده می شود. اجازه می دهد تا اتم های کربن به لایه سطحی قالب نفوذ کنند. سپس، کوئنچ و تمپر کردن در دمای پایین انجام می شود تا سطح و هسته قالب، ترکیبات، ساختارها و خواص متفاوتی را ایجاد کند.
کربنسازی به دو دسته کربوریزه کردن جامد، کربنسازی مایع و کربنسازی گازی تقسیم میشود. اخیراً به کربورسازی با اتمسفر کنترلشده، کربنسازی خلاء و کربنسازی یون بنزن نیز توسعه یافته است.
2. نیتریدینگ
فرآیند نفوذ نیتروژن به سطح فولاد را نیتریدینگ فولاد می گویند. نیتریدینگ می تواند قطعات قالب را با سختی سطح بالاتر، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خستگی، سختی قرمز و مقاومت در برابر خوردگی نسبت به کربورسازی فراهم کند. با توجه به دمای نیتریدینگ پایین ({0}} درجه)، تغییر شکل قطعات قالب پس از نیترید کردن نسبتاً کم است.
روش های نیتریدینگ شامل نیتریدینگ جامد، نیتریدینگ مایع و نیتریدینگ گازی است. در حال حاضر فن آوری های جدید مانند نیترید یونی، نیتریدینگ خلاء، نیتریدینگ کاتالیزوری الکترولیتی و نیتریدینگ با فرکانس بالا به طور گسترده استفاده می شود که زمان نیتریدینگ را کوتاه می کند و لایه های نیترید با کیفیت بالا را به دست می آورد.
3. نفوذ کربن نیتروژن co
هم نفوذ کربن نیتروژن یک فرآیند همنفوذ کربن نیتروژن در دمای پایین (530 درجه -580 درجه) است که بهطور همزمان نیتروژن و کربن را به محیطی حاوی اتمهای کربن فعال و نیتروژن نفوذ میکند و روش اصلی نفوذ نیتروژن است. شکنندگی لایه نفوذ کربن نیتروژن کم است و زمان نفوذ co بسیار کوتاهتر از زمان نیتروژن است. پس از انتشار کربن نیتروژن، عملکرد خستگی حرارتی قالب های ریخته گری می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد.
شرایط سخت کاری مستلزم آن است که قالب های ریخته گری دایکاست دارای خواص مکانیکی خوب در دمای بالا، مقاومت در برابر خستگی سرد و گرم، مقاومت در برابر فرسایش فلز مایع، مقاومت در برابر اکسیداسیون و سختی و مقاومت در برابر سایش بالا باشند. عملیات حرارتی فرآیند اصلی تولید است که این خواص را تعیین می کند.
عملیات حرارتی قالبهای ریختهگری به این صورت است که ریزساختار فولاد را تغییر میدهد، به طوری که سطح قالب سختی و مقاومت بالایی در برابر سایش به دست میآورد، در حالی که هسته هنوز استحکام و چقرمگی کافی دارد و به طور موثری از چسبیدن فلز مذاب به قالب جلوگیری میکند. و خوردگی انتخاب فرآیندهای عملیات حرارتی مناسب می تواند ضایعات را کاهش دهد و عمر مفید قالب ها را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد.
