Toplotna obrada

Termička obrada preciznih odljevaka metodom investicijskog procesa je tehnologija obrade metala kojom se kontrolirano zagrijava i hlađenje metala radi promjene njihovih mehaničkih i fizičkih svojstava bez promjene oblika proizvoda. Tehnika uključuje upotrebu zagrijavanja ili hlađenja, obično do ekstremnih temperatura, kako bi se postigao željeni rezultat, kao što je očvršćavanje ili omekšavanje metala. Neke od uobičajenih tehnika termičke obrade uključuju žarenje, kaljenje, popuštanje i kaljenje. U stvari, termin termička obrada odnosi se samo na procese u kojima se zagrijavanje i hlađenje vrši s osnovnim ciljem namjerne promjene svojstava. Međutim, zagrijavanje i hlađenje ponekad se javljaju kao sporedne faze drugih metoda proizvodnje kao što su vruće oblikovanje ili zavarivanje.

Prvenstveno povezana s povećanjem čvrstoće materijala, termička obrada se također može koristiti za promjenu određenih proizvodnih ciljeva kao što su poboljšana obrada, poboljšana oblikovljivost i vraćanje duktilnosti nakon hladne obrade. Stoga je to vrlo podsticajan proizvodni proces koji ne samo da može pomoći drugim metodama proizvodnje, već može i poboljšati performanse proizvoda povećanjem čvrstoće ili drugih poželjnih karakteristika.

Četiri osnovne vrste procesa termičke obrade koje se danas koriste su žarenje, normalizacija, kaljenje i otpuštanje.

Tehnike korištene u svakoj metodi i kako se one odnose na radnike u čeličani date su u nastavku:

Žarenje je generalno suprotno kaljenju. Metali se žare kako bi se ublažila unutrašnja naprezanja, omekšali, učinili duktilnijima i pročistila struktura zrna. Žarenje se sastoji od zagrijavanja metala na određenu temperaturu, držanja na toj temperaturi određeno vrijeme, a zatim hlađenja metala na sobnu temperaturu. Proces hlađenja ovisi o metalu i željenim karakteristikama. Neki metali se hlade u peći, dok se drugi mogu hladiti zakopavanjem u pepeo, kreč ili druge izolacijske materijale.

Zavarivanje stvara područja koja imaju rastopljeni metal pored drugih područja koja su na sobnoj temperaturi. Kako se zavar hladi, javlja se unutrašnji napon, zajedno s krhkošću i tvrdim mjestima. Zavarivanje zapravo može oslabiti metal. Žarenje je samo jedna od tehnika koje se koriste za rješavanje ovih problema.

Normalizacija, vrsta termičke obrade koja se primjenjuje samo na crne metale, razlikuje se od žarenja po tome što se metal zagrijava na višu temperaturu, a zatim se uklanja iz peći radi hlađenja na zraku.

Osnovni cilj normalizacije je uklanjanje unutrašnjih napona uzrokovanih termičkom obradom, zavarivanjem, lijevanjem, kovanjem, oblikovanjem ili mašinskom obradom. Ako se ne kontroliše, napon može dovesti do loma metala; stoga, prije kaljenja čelika, prvo ga treba normalizirati kako bi se postigli željeni rezultati. Generalno, niskougljični čelici ne zahtijevaju normalizaciju; međutim, ako se normaliziraju, ne uzrokuju nikakve štetne efekte. Obično se odlivci žare umjesto normalizacije; međutim, neki odlivci zahtijevaju normalizaciju.

Normalizirani čelici su jači i tvrđi od žarenih čelika. U normaliziranom stanju, čelik je mnogo čvršći nego u bilo kojem drugom strukturnom stanju. Dijelovi izloženi udaru i oni koji zahtijevaju maksimalnu žilavost s otpornošću na vanjska naprezanja uglavnom se normaliziraju. Prilikom normalizacije, masa metala utječe na brzinu hlađenja i na rezultirajuću strukturu. Tanki komadi se brže hlade i čvršći su nakon normalizacije od debelih.

Obrada kaljenjem metala sastoji se od zagrijavanja čelika na određenu temperaturu, a zatim brzog hlađenja uranjanjem u ulje, slanu vodu ili vodu. Većina čelika zahtijeva brzo hlađenje (kaljenje) za kaljenje, međutim, neki se mogu hladiti na zraku s istim rezultatima. Iako kaljenje povećava tvrdoću i čvrstoću čelika, čini ga manje duktilnim. Obično, što je čelik tvrđi, to postaje krhkiji. Da bi se uklonio dio krhkosti, čelik treba otpustiti nakon kaljenja.

Mnogi obojeni metali mogu se kaliti, a čvrstoća se može povećati kontroliranim zagrijavanjem i brzim hlađenjem. U ovom slučaju, proces se naziva termička obrada, umjesto kaljenja.

Nakon kaljenja, čelik je uglavnom tvrđi nego što je potrebno i previše je krhak za većinu praktičnih primjena. Osim toga, jaki unutrašnji naponi nastaju tokom brzog hlađenja sa temperature kaljenja. Da bi se ublažili unutrašnji naponi i smanjila krhkost, čelik treba otpustiti nakon što se kali. Proces otpuštanja sastoji se od zagrijavanja čelika na određenu temperaturu (ispod temperature kaljenja), držanja na toj temperaturi određeno vrijeme, a zatim hlađenja, obično uduvavanjem zraka. Konačna tvrdoća, čvrstoća i duktilnost zavise od temperature na koju se čelik zagrijava tokom otpuštanja.

Prvenstveno, otpuštanje se vrši kako bi se smanjila krhkost uzrokovana kaljenjem i kako bi se generirala specifična fizička svojstva unutar čelika. Otpuštanje uvijek slijedi, nikada ne prethodi procesu kaljenja. Osim što smanjuje krhkost, otpuštanje pomaže u omekšavanju čelika. To je neizbježno, a količina tvrdoće koja se gubi zavisi od temperature na koju se čelik zagrijava tokom procesa otpuštanja.

Otpuštanje se uvijek provodi na temperaturama ispod donje kritične tačke čelika. U tom smislu, otpuštanje se razlikuje od žarenja, normalizacije i kaljenja, gdje su temperature iznad gornje kritične tačke.

Precizno lijevanje investicijskim postupkom kompanije Ningbo Investment Casting nudi širok izbor metoda termičke obrade. Sa dugogodišnjim profesionalnim partnerom za termičku obradu, možemo ponuditi sljedeće metode termičke obrade po niskim cijenama:

1. Normalizacija: Zagrijavanje livenih poluga do ili iznad kritične temperature i održavanje određenog vremena, hlađenje na zraku kako bi se dobilo perlitno tkivo. Cilj normalizacije je poboljšanje mehaničkih svojstava niskougljičnog čelika, poboljšanje sposobnosti rezanja, pročišćavanje veličine zrna, uklanjanje nedostataka tkiva i priprema za daljnje termičke obrade. Normalizacija je pogodnija za lijevanje od ugljičnog čelika dobijenog inženjerskim livenjem i debele, velike i složene lijevanje od legiranog čelika dobijenog livenjem.

2. Žarenje: Vrsta metode termičke obrade koja zagrijava investicijske odlivke na odgovarajuću temperaturu neko vrijeme, a zatim ih polako hladi. Žarenje se uglavnom koristi za smanjenje tvrdoće, poboljšanje plastičnosti za daljnju obradu i smanjenje zaostalog napona u investicijskim odlivcima.

3. Kaljenje: Poboljšava duktilnost, otpornost na pucanje, kovnost i žilavost proizvoda. Kontroliranim ponovnim zagrijavanjem u mogućnosti smo brzo smanjiti krhkost odljevaka dobivenih preciznim postupkom.

4. Kaljenje: Kaljenje je proces hlađenja odlivaka dobijenih preciznom obradom brzinom. To se najčešće radi kako bi se izazvala martenzitna transformacija. Kod legura željeza, ovo često proizvodi tvrđi metal, dok legure obojenih metala obično postaju mekše nego što je normalno. Da bi se očvrsnuli kaljenjem, odlivci dobijeni preciznom obradom (obično čelik ili liveno gvožđe) moraju se zagrijati iznad gornje kritične temperature, a zatim brzo ohladiti.

Pažnja: Međutim, većina odljevaka od obojenih metala, poput legura bakra, aluminija ili nikla, i neki odljevci od visokolegiranog čelika poput odljevaka od austenitnog nehrđajućeg čelika dobivenih investicijskim postupkom (304, 316), proizvode suprotan učinak kada se kale: omekšavaju. Odljevci od austenitnog nehrđajućeg čelika dobiveni investicijskim postupkom moraju se kaliti da bi postali potpuno otporni na koroziju, jer se znatno stvrdnjavaju.

5. Tretman cementacijom: Cementacija je proces usmjeravanja ugljičnog elementa u površinu odljevaka dobivenih preciznim odljevcima. Značajno će poboljšati površinsku tvrdoću i otpornost na habanje promjenom sastava ugljika proizvoda, ali i dalje održavati nisku tvrdoću unutra.

6. Otpuštanje i kaljenje: Kombinovani proces termičke obrade kaljenjem i visokim otpuštanjem odlivaka dobijenih preciznim investicijskim postupkom. Ova vrsta termičke obrade se obično koristi za poboljšanje površinske i unutrašnje tvrdoće preciznih odlivaka dobijenih investicijskim postupkom. Posebno za rezervne dijelove koji se troše.

7. Kaljenje kućišta: Također se naziva površinsko kaljenje, ova metoda ubrizgava elemente za kaljenje u površinu odljevaka dobivenih preciznim odljevcima, čime se osigurava dodatni zaštitni sloj.

Iznad su navedeni glavni načini termičke obrade za investicijske odlivke. Termička obrada se provodi uglavnom u skladu s primjenom investicijskih odlivaka. Ako niste upoznati s termičkom obradom, slobodno nas kontaktirajte, naš inženjer će vam predložiti pravi način ako vaši proizvodi zahtijevaju ovu uslugu.

Kontaktirajte nas na sales@nbinvestmentcasting.com kada vam zatreba naša usluga termičke obrade.