Metal enjeksiyon, ekstrüzyon, sıcak dövme gibi yüksek sıcaklık ve basınçların oluştuğu sıcak iş kalıp uygulamalarında, yüksek sıcaklığa bağlı aşınma mekanizmaları baskındır. Temel olarak kalıp yüzeyinde termal yorulmalar, gerilme çatlakları, erozyon, oksidasyon, sıcak korozyon, sıvı metal ve kalıp çeliği arasında gerçekleşen reaksiyonlar sonucu yapışma ve intermetalik bileşiklerin oluşması sonucu hasar meydana gelmektedir. Bunları önlemek için uygulanması gereken kaplamanın özellikle yüksek sıcaklık dayanımına sahip olması, çeliğin aşırı ısınmasını engelleyecek ısıl bariyer etkisine sahip olması, sıvı metal ve kalıp çeliği arasındaki yapışma ve yüzey reaksiyonlarını engelleyecek inert ve stabil bir ara yüzey oluşturması, basınç sonucu oluşan yorulma çatlaklarını ve yüzey erozyonunu önleyecek düzeyde sert ve aşınmaya dayanıklı bir dolgu katmanı oluşturması beklenmektedir.
Sıcak iş kalıp parçalarında meydana gelen genel aşınma-hasar mekanizmaları ve bu mekanizmalara göre tercih edilmesi gereken kaplama nitelikleri yandaki tabloda özetlenmiştir.
Hata mekanizması | Kaplamadan beklenen baskın özellik | |
---|---|---|
Termal yorulma sonucu yüzey çatlakları | Yüksek sertlik, tokluk ve oksidasyon direnci | |
Adhesif aşınma (Sıvı metal yapışması, yüzeyde intermetalik bileşiklerin oluşumu) | Düşük sürtünme katsayısı, yüksek oksidasyon direnci, kimyasal kararlılık | |
Erozyon, oksidasyon ve korozyon | Yüksek sıcak sertlik, yüksek oksidasyon direnci, kimyasal kararlılık | |
Yüksek sıcaklık sonucu kalıp çeliğinde sertlik kaybı ve kütlesel hasar | Kaplama öncesi uygun sıcak iş çeliği seçilmesi ve doğru ısıl işlem yapılması |