Aká je úloha tepelného spracovania pri presnom liatí

Presné odlievanie je proces odlievania charakterizovaný vysokou presnosťou a vysokou zložitosťou. Je široko používaný v leteckom a kozmickom priemysle, vo výrobe automobilov, zdravotníckych zariadeniach a iných priemyselných odvetviach. V procese odlievania zohráva tepelné spracovanie ako dôležitý proces dodatočnej úpravy zásadnú úlohu vo výkonnosti, kvalite a životnosti odliatkov.

V procese odlievania môže tepelné spracovanie výrazne zlepšiť mechanické vlastnosti odliatkov vrátane pevnosti, húževnatosti, tvrdosti a odolnosti proti opotrebovaniu. V dôsledku nerovnomernosti rýchlosti ochladzovania kovu a rozloženia teplôt môže vo vnútri odliatku dôjsť k napätiu a defektom. Prostredníctvom procesov tepelného spracovania, ako je žíhanie, normalizácia a kalenie, možno tieto vnútorné napätia účinne eliminovať, organizačnú štruktúru možno homogenizovať a zlepšiť komplexné mechanické vlastnosti odliatku. Napríklad popúšťanie po kalení môže účinne zlepšiť tvrdosť a pevnosť ocele pri zachovaní vynikajúcej húževnatosti, vďaka čomu je veľmi vhodná pre diely, ktoré znášajú vysoké zaťaženie.

Tepelné spracovanie zohráva dôležitú úlohu aj pri zlepšovaní mikroštruktúry odliatkov. Počas procesu odlievania rýchlosť ochladzovania kovu priamo ovplyvňuje tvorbu jeho mikroštruktúry. Procesom zahrievania a chladenia tepelného spracovania sa môže meniť veľkosť zŕn a fázové zloženie kovu, čím sa optimalizuje mikroštruktúra odliatku. Ak vezmeme ako príklad odliatky z hliníkovej zliatiny, po tepelnom spracovaní sa jeho zrná stanú rovnomernejšie a jemnejšie, čím sa zlepšia jeho mechanické vlastnosti a odolnosť proti korózii. Okrem toho môže tepelné spracovanie tiež podporovať fázovú transformáciu a vytvárať fázovú štruktúru, ktorá je vhodnejšia pre mechanické vlastnosti.

V niektorých špeciálnych oblastiach použitia, ako je letecký priemysel a medicínske zariadenia, je odolnosť odliatkov voči korózii obzvlášť dôležitá. Tepelné spracovanie môže účinne zlepšiť koróznu odolnosť odliatkov zmenou chemického zloženia a mikroštruktúry materiálu. Napríklad na povrchu odliatkov z hliníkovej zliatiny, ktoré boli riadne tepelne spracované, sa vytvorí hustý oxidový film, čo výrazne zlepšuje jeho odolnosť proti korózii. Okrem toho fázová štruktúra odolná voči korózii tvorená niektorými zliatinami počas tepelného spracovania ďalej zvyšuje odolnosť odliatkov voči korózii.

Počas procesu odlievania sa môžu na odliatkoch objaviť defekty, ako sú póry, inklúzie a praskliny. Tepelné spracovanie môže podporiť opravu a odstránenie týchto defektov zahrievaním a chladením. Napríklad počas procesu žíhania sa póry a inklúzie v odliatkoch rozširujú v dôsledku zvýšenia teploty, čím sa znižuje negatívny vplyv na výkonnosť odliatkov. Tepelné spracovanie môže zároveň podporiť hojenie trhlín a zlepšiť celkovú kvalitu odliatkov zmenou fázového stavu materiálu.

Okrem toho sa odliatky môžu deformovať v dôsledku zmien teploty počas procesu chladenia, čo ovplyvňuje ich rozmerovú presnosť. Tepelné spracovanie zvyšuje rozmerovú stálosť odliatkov elimináciou vnútorného pnutia. Vhodné tepelné spracovanie po odliatí umožňuje odliatkom zachovať si vyššiu rozmerovú presnosť počas následného spracovania a používania, čím sa znižuje náročnosť spracovania a náklady spôsobené deformáciou.