عملیات سطحی برای خواص فولاد که در این فصل شرح داده می شوند، فقط برای افزایش مقاومت سایشی سطح فولادها هستند. این عملیات و پوششها نمی توانند از ابزارها و قالبهایی که دارای طراحی ضعیف هستند، به درستی عملیات حرارتی نشده اند و یا جنس آنها مناسب نیست، محافظت نمایند و دیگر عیوب فولاد را بپوشاند
عملیات سطحی برای خواص فولاد
باید یک زیرکار صلب و محکم به عنوان تکیه گاه داشته باشند. همچنین باید نوع فولادی که به عنوان یک زیرکار (Substrate) انتخاب می شود، مناسب باشد. مثلا اگر ابزار در معرض ضربه است و باید چقرمه باشد، باید از یک فولاد و هم روش عملیات با پوششی سطحی با دقت انتخاب شوند، ابزار حاصل در تولید خیلی خوب عمل خواهد کرد. مزایای استفاده از یک ابزار خوب عبارتند از:
- یک روند تولید طولانی و بدون وقفه
- کاهش نگهداری و تعمیر ابزار و قالب
- کاهش مصرف مواد روانکار
- افزایش عمر ابزار و کارآیی آن و تولید قطعاتی با کیفیت بالاتر
برای بهبود هر چه بیشتر توان کاری یک ابزار، مثلا کاهش سایش در قالبها، کاهش نیاز به مواد روانکار و محافظت از سطح ابزارها، لازم است عملیات سطحی یا پوششهای سطحی (نظیر آبکاری کرم، نیتراسیون یوئی، نفوذ حرارتی و غیره) بر روی ابزارها و قالب ها اجرا گردد.
عملیات سطحی برای خواص فولاد نباید بر روی قطعاتی که دارای عیوب ساختاری هستند و با دقت ساخته نشده اند، انجام شوند، زیرا این عملیات نمی تواند اینگونه عیوب و ضعفها را برطرف کند. حتی ممکن است اجرای عملیات سطحی به تشدید عیوب در یک قطعه منجر شود و به علاوه زمان و پول نیز به هدر خواهد رفت. عمليات سطحی باید بر روی ابزارهایی که از فولادهای مرغوب ساخته شده اند و شرایط ساخت بهینه ای داشته اند، انجام شود.
یک زیرساختار محکم
یک زیرساختار محکمخواص فولاد به کار رفته در یک قالب یا ایزار، که زیر ساخت عمليات سطحی آن نیز محسوب می شود، در عمر کار آن بیشترین تأثیر را دارد. بنابراین برای اینکه یک زیرساخت، بتواند پایه ای مناسب برای اجرای عملیات یا عملیات سطحی برای خواص فولاد باشد، باید کیفیت های زیر را احراز کند:
- دارای طراحی خوبی باشد یعنی حتی المقدور عاری از فرمهای تنش زا باشد تا در عملیات حرارتی یا به هنگام تولید دچار ترک و خرابی زودرس نشود
- از فولاد مناسبی ساخته شده و سطح سختی آن نیز متناسب با نوع فولاد و کاربرد ابزار باشد تا بتواند خواص فیزیکی و متالورزیکی مورد انتظار را برآورده کرده و حداکثر کارآیی را
- از خود نشان دهد
- به هنگام عملیات حرارتی، دقت و توجه کافی به جنبه های مختلف این عملیات شده باشد، تا علاوه بر سختی، دیگر خواص فیزیکی و متالورژیکی مورد نیاز در آن ایجاد گردد.
بسیاری از ابزارها و قالبها به دلیل وجود عيوب حاصل از طراحی نامناسب، عملیات حرارتی ضعیف و انتخاب فولاد نامناسب، به هنگام تولید خیلی زود از بین می روند. البته تجربه نشانداده است که علت اصلی این عیوب، عملیات حرارتی نامناسب بر روی فولاد بوده است. عدم توانایی در حفظ ترکیب شیمیایی سطح فولاد به هنگام گرم کردن، کوئنچ کردن فولاد در حالی که هنوز به قدر کافی گرم نشده است، عمليات تمپرینگ ناکافی و گرم کردن بیش از حد فولاد برای سختکاری از جمله این علل هستند. بنابراین بدون در نظر گرفتن اینکه عملیات سطحی می تواند بر کیفیت مقاومت سایشی فولاد بیفزاید، باید ابزار فولاد با دقت و حوصله و در شرایط بهینه عملیات حرارتی شود.
