Koja je uloga toplinske obrade u preciznom lijevanju

Precizno lijevanje je postupak lijevanja kojeg karakterizira visoka preciznost i visoka složenost. Naširoko se koristi u zrakoplovstvu, proizvodnji automobila, medicinskoj opremi i drugim industrijama. U procesu lijevanja, toplinska obrada, kao važan proces naknadne obrade, igra vitalnu ulogu u učinku, kvaliteti i vijeku trajanja odljevaka.

U procesu lijevanja toplinska obrada može značajno poboljšati mehanička svojstva odljevaka, uključujući čvrstoću, žilavost, tvrdoću i otpornost na trošenje. Zbog neravnomjernosti brzine hlađenja metala i raspodjele temperature, unutar odljevka se mogu pojaviti naprezanja i defekti. Kroz procese toplinske obrade kao što su žarenje, normalizacija i kaljenje, ova unutarnja naprezanja mogu se učinkovito eliminirati, organizacijska struktura može se homogenizirati, a opsežna mehanička svojstva odljevka mogu se poboljšati. Na primjer, kaljenje nakon kaljenja može učinkovito poboljšati tvrdoću i čvrstoću čelika uz zadržavanje izvrsne žilavosti, što ga čini vrlo prikladnim za dijelove koji podnose velika opterećenja.

Toplinska obrada također ima važnu ulogu u poboljšanju mikrostrukture odljevaka. Tijekom procesa lijevanja, brzina hlađenja metala izravno utječe na formiranje njegove mikrostrukture. Kroz proces zagrijavanja i hlađenja toplinske obrade, veličina zrna i fazni sastav metala mogu se promijeniti, čime se optimizira mikrostruktura odljevka. Uzimajući za primjer odljevke od aluminijskih legura, nakon toplinske obrade, njihova će zrna postati jednoličnija i finija, čime se poboljšavaju mehanička svojstva i otpornost na koroziju. Osim toga, toplinska obrada također može pospješiti faznu transformaciju i formirati faznu strukturu koja je pogodnija za mehanička svojstva.

U nekim posebnim područjima primjene, kao što su zrakoplovstvo i medicinski uređaji, otpornost odljevaka na koroziju je posebno važna. Toplinska obrada može učinkovito poboljšati otpornost odljevaka na koroziju promjenom kemijskog sastava i mikrostrukture materijala. Na primjer, gusti oksidni film stvorit će se na površini odljevaka od aluminijske legure koji su pravilno toplinski obrađeni, što uvelike poboljšava njegovu otpornost na koroziju. Osim toga, fazna struktura otporna na koroziju koju formiraju neke legure tijekom toplinske obrade dodatno povećava otpornost odljevaka na koroziju.

Tijekom procesa lijevanja u odljevcima se mogu pojaviti nedostaci kao što su pore, uključci i pukotine. Toplinska obrada može pospješiti popravak i uklanjanje ovih nedostataka zagrijavanjem i hlađenjem. Na primjer, tijekom procesa žarenja, pore i uključci u odljevcima se šire zbog povećanja temperature, čime se smanjuje negativan utjecaj na performanse odljevaka. U isto vrijeme, toplinska obrada također može pospješiti zacjeljivanje pukotina i poboljšati ukupnu kvalitetu odljevaka promjenom faznog stanja materijala.

Osim toga, odljevci se mogu deformirati zbog promjena temperature tijekom procesa hlađenja, što utječe na njihovu točnost dimenzija. Toplinska obrada povećava stabilnost dimenzija odljevaka uklanjanjem unutarnjeg naprezanja. Odgovarajuća toplinska obrada nakon lijevanja može omogućiti da odljevci zadrže veću točnost dimenzija tijekom naknadne obrade i upotrebe, smanjujući poteškoće obrade i troškove uzrokovane deformacijom.