سختی از قالب های خودرو یک شاخص کلیدی عملکرد مواد است که مستقیماً بر مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خراش و دوام کلی قالب در حال استفاده تأثیر می گذارد. سختی قالب تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار می گیرد که مجموعاً سطح سختی نهایی را تعیین می کنند.
انتخاب مواد: سختی قالب خودرو ابتدا تحت تأثیر مواد انتخاب شده قرار می گیرد. مواد مختلف خواص سختی متفاوتی دارند. موادی که معمولاً در ساخت قالب مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از فولاد ابزار، کاربید و غیره. این مواد پس از عملیات حرارتی می توانند درجات مختلفی از سختی را بدست آورند. انتخاب مواد مناسب اولین قدم برای اطمینان از اینکه سختی قالب مطابق با الزامات طراحی است.
فرآیند عملیات حرارتی: عملیات حرارتی یکی از عوامل کلیدی موثر بر سختی قالب های خودرو است. کوئنچ و تمپر دو مرحله اصلی در عملیات حرارتی هستند. در طول کوئنچ، سرعت سرد شدن سریع تشکیل مارتنزیت را تعیین می کند و در نتیجه بر سختی نهایی تأثیر می گذارد. تمپر کردن با کنترل دما و زمان برای تنظیم تعادل بین سختی و چقرمگی، بر سختی نهایی قالب تأثیر می گذارد.
محیط کوئنچ: محیط های خاموش کننده مختلف مانند آب، روغن، گاز و غیره نیز تاثیر بسزایی در سختی قالب دارند. محیط های مختلف دارای سرعت خنک کنندگی متفاوتی هستند، بنابراین بر ساختار کریستالی و سختی تشکیل شده در هنگام کوئنچ تأثیر می گذارد. انتخاب محیط کوئنچ مناسب یک عامل مهم در تنظیم سختی قالب بر اساس نوع ماده و نیاز است.
دما و زمان تمپر: در عملیات حرارتی، تمپر کردن برای بهبود چقرمگی قالب است، اما همچنین باید اطمینان حاصل شود که سختی بیش از حد کاهش نمی یابد. انتخاب دما و زمان تمپر مستقیماً بر میزان سختی قالب تأثیر می گذارد. درجه حرارت بالا و معتدل طولانی مدت باعث افزایش چقرمگی می شود اما سختی را کاهش می دهد، در حالی که دمای پایین و تلطیف کوتاه مدت ممکن است سختی را افزایش دهد اما چقرمگی را کاهش می دهد.
حالت اولیه ماده: حالت اولیه مواد اعم از ساختار کریستالی، سازماندهی و ... نیز بر سختی نهایی تاثیر خواهد داشت. مواد مختلف ممکن است در حالت اولیه خود سختی متفاوتی داشته باشند، حتی در یک فرآیند عملیات حرارتی یکسان.
تغییر شکل پردازش و تنش پسماند: تغییر شکل پردازش و تنش پسماند ماده ممکن است در طول فرآیند تولید قالب ایجاد شود و بر سختی نهایی تأثیر بگذارد. این تنش ها ممکن است باعث تغییر شکل یا ترک در قالب در حین استفاده شود، بنابراین این مشکلات باید از طریق فرآیندهای مناسب در طی عملیات حرارتی حل شوند.
عملیات سطحی: روش های تصفیه سطحی مانند نیتریدینگ، کربوهیداسیون، پوشش کاربید و غیره نیز بر سختی قالب تاثیر می گذارد. این عملیات سطحی می تواند سختی سطح را افزایش دهد و در عین حال مقاومت در برابر سایش و خوردگی را افزایش دهد.