מרווה כללית קונבנציונלית אינה מספיקה עוד כדי לעמוד בדרישות ההתנגדות הגבוהה לבלאי פני השטח וחוזק המטריצה והקשיחות של תבניות יציקה.
טיפול חיזוק פני השטח יכול לא רק לשפר את עמידות הבלאי ותכונות אחרות של תבניות יציקה, אלא גם לשמור על חוזק וקשיחות מספקים של המצע, תוך מניעת הידבקות מתכת מותכת לתבנית וקורוזיה. זה יעיל מאוד בשיפור הביצועים המקיפים של תבניות יציקה, חיסכון באלמנטים מסגסוגת, הפחתה משמעותית בעלויות, מיצוי מלא של הפוטנציאל של חומרים וניצול טוב יותר של חומרים חדשים.
פרקטיקת הייצור הראתה שטיפול חיזוק פני השטח הוא מדד חשוב לשיפור איכות תבניות יציקה ולהארכת חיי השירות שלהן. תהליכי הטיפול לחיזוק פני השטח המשמשים בדרך כלל ליציקת תבניות כוללים קרבוריזציה, חנקה, קרבוריזציה של פחמן חנקן, בורוניזציה, כרום וחדירת אלומיניום.
1. פחמימות
קרבוניזציה היא כיום שיטת טיפול בחום כימית בשימוש נרחב בתעשייה המכנית. מאפייני התהליך הם כדלקמן: פלדת סגסוגת נמוכה עם תכולת פחמן בינונית עד נמוכה ופלדת סגסוגת גבוהה עם תכולת פחמן בינונית עד גבוהה מחוממות ל-900 מעלות -930 מעלות במדיום פעיל (חומר קרבוריזציה) לפחממה, המאפשר לאטומי פחמן לחדור לשכבת פני השטח של התבנית. לאחר מכן, מרווה וטמפרטורת טמפרטורות נמוכות מבוצעות כדי להעניק לפני השטח וליבה של התבנית קומפוזיציות, מבנים ומאפיינים שונים.
קרבוניזציה מתחלקת לקרבור מוצק, פחמימה נוזלית וקרבוריזציה בגז. לאחרונה, הוא התפתח גם לקרבור באטמוספירה מבוקרת, לקרבור בוואקום ולקרבור יון בנזן.
2. ניטרידינג
תהליך חדירת החנקן לפני השטח של הפלדה נקרא ניטרידינג של פלדה. ניטרידינג יכול לספק לחלקי עובש קשיות משטח גבוהה יותר, עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני עייפות, קשיות אדומה ועמידות בפני קורוזיה מאשר קרבוריזציה. בשל טמפרטורת הניטרידינג הנמוכה (500-570 מעלות ), העיוות של חלקי התבנית לאחר הניטרד קטן יחסית.
שיטות הניטרידינג כוללות ניטרידינג מוצק, ניטרידינג נוזלי וניטרידינג בגז. כיום מיושמות באופן נרחב טכנולוגיות חדשות כגון ניטרידינג יונים, ניטרידינג בוואקום, ניטרידינג קטליטי אלקטרוליטי וניטרידינג בתדירות גבוהה, אשר מקצרים את זמן הניטרידינג ומשיגים שכבות ניטרידיות איכותיות.
3. חדירת פחמן חנקן שיתוף
חדירת פחמן חנקן היא תהליך חדירת פחמן חנקן בטמפרטורה נמוכה (530 מעלות -580 מעלות ) שמחדיר בו זמנית חנקן ופחמן לתוך תווך המכיל אטומי פחמן פעיל וחנקן, כאשר השיטה העיקרית היא חדירת חנקן. השבריריות של שכבת חדירת פחמן חנקן קטנה, וזמן חדירת השיתוף קצר בהרבה מזמן החנקה. לאחר דיפוזיה משותפת של פחמן חנקן, ניתן לשפר באופן משמעותי את ביצועי העייפות התרמית של תבניות ליציקה.
תנאי העבודה הקשים מחייבים תבניות ליציקה בעלות תכונות מכניות טובות בטמפרטורה גבוהה, עמידות בפני עייפות קרה וחמה, עמידות בפני שחיקת מתכות נוזליות, עמידות חמצון ועמידות גבוהה ועמידות בפני שחיקה. טיפול בחום הוא תהליך הייצור העיקרי הקובע את התכונות הללו.
טיפול החום של תבניות יציקה הוא לשנות את המבנה המיקרו של הפלדה, כך שמשטח התבנית יקבל קשיות גבוהה ועמידות בפני שחיקה, בעוד לליבה עדיין יש חוזק וקשיחות מספקים, ומונעת למעשה מתכת מותכת להיצמד לתבנית. ומחליד. בחירה בתהליכי טיפול בחום מתאימים יכולה להפחית את הפסולת ולשפר משמעותית את חיי השירות של התבניות.
