Kalıp Isıl İşlemi Sırasında Şekil Değişimi ve Çatlamayı İyileştirme Önlemleri

I. Ön Isıl İşlem
Hipereutektoid çelikten damgalama kalıp dövmeleri için önce normalizasyon yapılmalı, ardından dövmeler içindeki ağ benzeri ikincil sementiti ortadan kaldırmak, tane yapısını inceltmek, iç gerilmeleri gidermek ve sonraki ısıl işlem için mikro yapıyı hazırlamak üzere küreselleştirme tavlaması yapılmalıdır. Damgalama kalıp parçalarını (örneğin içbükey kalıplar) su verme işleminden önce, düşük sıcaklıkta temperleme yapılmalıdır. Daha karmaşık şekillere ve yüksek hassasiyet gereksinimlerine sahip kalıplar için, su verme ve temperleme işlemi kaba işleme sonrası ve son işleme öncesi yapılmalıdır; bu, su verme deformasyonunu azaltmak, çatlama eğilimini en aza indirmek ve son ısıl işlem için mikro yapıyı hazırlamak içindir.

II. Su Verme ve Temperleme Süreçlerinin Optimizasyonu

1. Su Verme Sırasında Parçaların Korunması
   Su verme ve temperleme, ısıl işlem sırasında damgalama kalıp parçalarının deformasyonunu veya çatlamasını etkileyen kritik adımlardır. Su verme sırasında deformasyona veya çatlamaya eğilimli kritik kalıp parçalarının bölgeleri için, simetrik parça şekillerini ve kesitlerini ve dengeli iç gerilmeleri sağlamak için etkili koruyucu önlemler alınmalıdır.

2. Isıtma Yöntemlerinin İyileştirilmesi
   Küçük damgalama zımbaları ve kalıpları veya ince silindirik parçalar için, bunları su verme sıcaklığına ısıtmak üzere orta sıcaklıklı bir tuz banyosu fırınına yerleştirmeden önce 520–580°C'ye ön ısıtma yapmak, bir elektrikli veya yankılı fırında doğrudan ısıtmaya kıyasla deformasyonu önemli ölçüde azaltabilir. Bu yöntem aynı zamanda çatlama eğilimini kontrol etmeye yardımcı olur. Özellikle yüksek alaşımlı çelik kalıp parçaları için, doğru ısıtma yöntemi önce ön ısıtma, ardından sıcaklığı su verme seviyesine yükseltmeyi içerir. Su verme deformasyonunu azaltmak ve mikro çatlak oluşumunu önlemek için ısıtma sırasında yüksek sıcaklığa maruz kalma süresi en aza indirilmelidir.

3. Isıtma Sıcaklığının Belirlenmesi
   Aşırı yüksek su verme sıcaklıkları, östenit tanelerini büyütür ve oksidasyona ve karbonsuzlaşmaya neden olarak deformasyon ve çatlama eğilimini artırır. Belirtilen ısıtma sıcaklığı aralığında, su verme sıcaklığı çok düşükse, parçanın iç delikleri büzülebilir ve delik boyutu küçülebilir. Bu nedenle, karbon çelikleri için ısıtma sıcaklığı aralığının üst sınırı seçilmelidir. Alaşımlı çelikler için, daha yüksek ısıtma sıcaklıkları iç deliklerin genişlemesine ve delik boyutunun artmasına neden olabilir, bu nedenle ısıtma sıcaklığı aralığının alt sınırı tercih edilir.

4. Soğutma Ortamlarının Seçimi
   Alaşımlı çelikler için, su verme deformasyonunu en aza indirmenin en iyi yöntemi, potasyum nitrat ve sodyum nitritin sıcak bir banyosunda izotermal su verme veya martemperlemedir. Bu yöntem, özellikle karmaşık şekillere ve hassas boyutsal gereksinimlere sahip damgalama kalıpları için uygundur. Bazı gözenekli kalıp parçaları için, izotermal su verme süresi çok uzun olmamalıdır, çünkü delik çapında veya adımda artışa neden olabilir. Yağ soğutma sırasında büzülme ve nitrat tuzu soğutma sırasında genleşme özelliklerinden yararlanmak ve uygun şekilde çift ortamlı su verme uygulamak, parça deformasyonunu azaltabilir.

5. Soğutma Yöntemlerinin Optimizasyonu
   Parçalar ısıtma fırınından çıkarıldıktan sonra soğutma ortamına yerleştirilmeden önce, önce uygun şekilde hava soğutulmalıdır. Bu, su verme deformasyonunu azaltmak ve çatlamayı önlemek için etkili yöntemlerden biridir. Kalıp parçaları soğutma ortamına yerleştirildikten sonra, bileşenin tüm parçalarında eşit soğuma oranları sağlamak için, dönüş yönündeki değişikliklerle uygun şekilde döndürülmelidir. Bu, deformasyonu önemli ölçüde azaltır ve çatlamayı önler.

6. Temperleme Sürecinin Kontrolü
   Soğutma ortamından çıkarıldıktan sonra, kalıp parçaları havada çok uzun süre bırakılmamalı, derhal temperleme için bir temperleme fırınına yerleştirilmelidir. Temperleme sırasında, düşük sıcaklık ve yüksek sıcaklık gevrekleşmesinden kaçınılmalıdır. Yüksek hassasiyet gereksinimlerine sahip kalıp parçaları için, su vermeden sonra çoklu temperleme işlemleri iç gerilmeleri gidermeye, deformasyonu azaltmaya ve çatlama eğilimini en aza indirmeye yardımcı olabilir.

7. Tel Kesimden Önce Isıl İşlem
   Tel kesim ile işlenen damgalama kalıp parçaları için, parçaların sertleşebilirliğini iyileştirmek, iç gerilmelerin eşit dağılımını sağlamak ve düşük iç gerilme durumunu korumak için tel kesimden önce kademeli su verme ve çoklu temperleme işlemleri uygulanmalıdır. İç gerilme ne kadar düşükse, tel kesimden sonra deformasyon ve çatlama eğilimi o kadar az olur.