Совершенствование отливок по выплавляемым моделям: точная термическая обработка для превосходных свойств

Хотя детали по выплавляемым моделям обычно требуют малой или нулевой механической обработки, они часто проходят термическую обработку. Контролируемый нагрев и охлаждение снимают внутренние напряжения, оптимизируют механические свойства и изменяют поверхностную твердость для повышения долговечности и производительности.

Impro обладает обширными возможностями термической обработки. Они используются для придания необходимых свойств деталям, изготовленным литьем по выплавляемым моделям. Обзор: что делает термическая обработка, зачем она нужна и какие возможности предлагает Impro.

Литье металла и затвердевание

Сразу после заливки в керамическую оболочку или форму расплавленный металл начинает остывать. При переходе из жидкого в твердое состояние в металле образуются и растут кристаллы или зерна. Скорость образования зерен в основном определяется скоростью охлаждения. Металл в контакте с керамической оболочкой остывает быстрее, а глубоко внутри детали — последним. Предварительный нагрев формы замедляет затвердевание, позволяя образовываться более крупным зернам.

Это прогрессивное охлаждение создает структуру, где твердость и вязкость варьируются по объему отливки. Кроме того, усадка создает внутренние напряжения, деформирующие деталь от заданной геометрии. Эти нежелательные характеристики устраняются термической обработкой.

Процессы термической обработки

Термическая обработка состоит в нагреве отливки до заданного уровня, выдержке при этом температуре пока происходят металлургические изменения, затем охлаждении с контролируемой скоростью. Различные процессы определяются в основном пиковой температурой выдержки, её продолжительностью и скоростью охлаждения. Некоторые процессы проводят в вакууме или контролируемой атмосфере.

Металлы, обычно отливаемые по выплавляемым моделям — алюминий, сталь и никелевые сверхсплавы. Их разный состав требует разных процессов термической обработки.

Алюминиевые сплавы могут проходить отпуск для изменения твердости и вязкости и улучшения обрабатываемости. Наиболее распространенные процессы — T4, T6 и T61, каждый из которых дает форму ускоренного старения.

Чугуны низлегированные и сверхсплавы часто проходят один или несколько из следующих процессов:

• Гомогенизация — отливка выдерживают при температуре, достаточно высокой для диффузии легирующих элементов по всему объему;
• Растворительная закалка и выправка — похоже на гомогенизацию, но при температуре, повышающей общую твердость;
• Выравнивание/снятие напряжений — отливка нагревают ниже температуры рекристаллизации и выдерживают, пока внутренние напряжения не снимутся;
• Поверхностное закалка — частые процессы: азотирование в газе и карбонитрование в контролируемых атмосферах для повышения поверхностной твердости;
• Отпуск/отжиг — чаще применяют к закаленным деталям, чем к отливкам, но могут использовать для снижения твердости и стимулирования рекристаллизации.

Возможности термической обработки литья по выплавляемым моделям в Impro

Мы эксплуатируем автоматизированную универсальную линию термической обработки, способную к:

• Цементации;
• Восстановлению углерода;
• Нормализации;
• Карбонитрованию;
• Отпуску низлегированных сталей.

Мы также термически обрабатываем алюминий и имеем печи для вакуумной термической обработки, азотирования в газе, отжига и снятия напряжений.

Альтернатива печной обработке — индукционный нагрев. Деталь помещают в индукционную катушку и нагревают/охлаждают по необходимости. Индукция используется и для закалки, и для отжига. Особенно полезна для отливок, где может локально изменять прочность, твердость и вязкость.

Обсудите выгоды и варианты термической обработки с нами

Литье по выплавляемым моделям дает детали близкой к готовой форме, требующие малой обработки. Однако они могут не иметь всех необходимых механических свойств.

Термическая обработка позволяет менять поверхностные и объемные свойства без изменения габаритов детали. Как полноценный поставщик, Impro выполняет широкий спектр процессов термической обработки под потребности заказчиков. Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.