Įprasto bendro grūdinimo nebepakanka, kad būtų patenkinti dideli paviršiaus atsparumo dilimui ir matricos stiprumo bei kietumo reikalavimai liejimo formoms.
Paviršiaus sutvirtinimo apdorojimas gali ne tik pagerinti liejimo formų atsparumą dilimui ir kitas savybes, bet ir išlaikyti pakankamą pagrindo stiprumą ir kietumą, tuo pačiu apsaugodamas išlydytą metalą nuo prilipimo prie formos ir korozijos. Tai labai veiksminga gerinant visapusį liejimo formų veikimą, taupant lydinio elementus, žymiai sumažinant sąnaudas, visiškai išnaudojant medžiagų potencialą ir geriau panaudojant naujas medžiagas.
Gamybos praktika parodė, kad paviršiaus sutvirtinimas yra svarbi priemonė, gerinanti liejimo formų kokybę ir pailginant jų tarnavimo laiką. Paviršiaus stiprinimo apdorojimo procesai, dažniausiai naudojami liejant liejimo formas, apima karburizavimą, azotavimą, azoto anglies koburizavimą, borizavimą, chromavimą ir aliuminio infiltraciją.
1. Karbonizacija
Karbonizavimas šiuo metu yra plačiai naudojamas cheminio terminio apdorojimo būdas mechaninėje pramonėje. Proceso charakteristikos yra tokios: mažai legiruotas štampuojamas plienas su vidutiniu arba mažu anglies kiekiu ir labai legiruotas štampuotas plienas, turintis vidutinį arba didelį anglies kiekį, kaitinamas iki 900 laipsnių -930 laipsnių aktyvioje terpėje (karbiuratorius), kad būtų galima karbonizuoti, leidžianti anglies atomams prasiskverbti pro paviršinį štampėlio sluoksnį. Tada atliekamas gesinimas ir grūdinimas žemoje temperatūroje, kad štampų paviršius ir šerdis būtų skirtingos sudėties, struktūrų ir savybių.
Karbonizavimas skirstomas į kietąjį, skystąjį ir dujinį. Pastaruoju metu jis taip pat išsivystė į kontroliuojamos atmosferos karbonizavimą, vakuuminį karbiuravimą ir benzeno jonų karbiuravimą.
2. Azotavimas
Azoto įsiskverbimo į plieno paviršių procesas vadinamas plieno azotavimu. Azotavimas gali suteikti pelėsių dalims didesnį paviršiaus kietumą, atsparumą dilimui, atsparumą nuovargiui, raudoną kietumą ir atsparumą korozijai nei karbiuruojant. Dėl žemos azotinimo temperatūros (500-570 laipsnis) formos dalių deformacija po nitridavimo yra palyginti nedidelė.
Nitridavimo metodai apima kietąjį, skystąjį ir dujinį nitridavimą. Šiuo metu plačiai taikomos naujos technologijos, tokios kaip jonų nitridavimas, vakuuminis nitridavimas, elektrolitinis katalizinis nitridavimas, aukšto dažnio nitridavimas, kurios sutrumpina nitridavimo laiką ir išgauna aukštos kokybės nitridavimo sluoksnius.
3. Azoto anglies koinfiltracija
Azoto anglies koinfiltracija yra žemos temperatūros azoto anglies koinfiltracijos procesas (530 laipsnių -580 laipsnis), kuris tuo pačiu metu infiltruoja azotą ir anglį į terpę, kurioje yra aktyvuotos anglies ir azoto atomų, o pagrindinis metodas yra azoto infiltracija. Azoto anglies ko infiltracijos sluoksnio trapumas yra mažas, o ko infiltracijos laikas yra daug trumpesnis nei nitridavimo laikas. Po azoto anglies difuzijos galima žymiai pagerinti liejimo formų terminį nuovargį.
Atšiauriomis darbo sąlygomis liejimo formos turi turėti geras mechanines savybes aukštoje temperatūroje, atsparumą šalčiui ir karštam nuovargiui, atsparumą skysto metalo erozijai, atsparumą oksidacijai ir didelį kietumą bei atsparumą dilimui. Terminis apdorojimas yra pagrindinis gamybos procesas, lemiantis šias savybes.
Liejimo formų terminis apdorojimas yra pakeisti plieno mikrostruktūrą taip, kad formos paviršius įgautų didelį kietumą ir atsparumą dilimui, o šerdis vis dar turi pakankamai tvirtumo ir kietumo bei veiksmingai apsaugo nuo išlydyto metalo prilipimo prie formos. ir korozijos. Pasirinkus tinkamus terminio apdorojimo procesus, galima sumažinti atliekų kiekį ir žymiai pailginti formų tarnavimo laiką.
