Після лиття, видалення піску та очищення виливки часто страждають від внутрішньої напруги, нерівномірної мікроструктури та грубого зерна. Пряме використання може легко призвести до деформації, розтріскування або неякісних механічних властивостей.
Процеси термічної обробки включають контроль нагрівання, витримування та охолодження виливків для покращення їх внутрішньої структури, усунення залишкової напруги та покращення механічних властивостей, таких як твердість, міцність і в’язкість, щоб відповідати вимогам різних робочих умов.
Залежно від типу матеріалу та вимог застосування, загальні методи термічної обробки виливків включають відпал, нормалізацію, загартування та відпуск, обробку старінням, а також загартування та відпуск.
Відпал полягає в нагріванні виливка до відповідної температури і витримці протягом певного часу з наступним повільним охолодженням в печі. Це ефективно усуває напругу лиття, покращує зернистість і покращує пластичність і міцність лиття, полегшуючи подальшу механічну обробку.
Нормалізація включає нагрівання, а потім охолодження на повітрі, що призводить до швидшої швидкості охолодження та покращення міцності та твердості. Він підходить для звичайних виливків з певними вимогами до міцності конструкції.
Для високо-марок литої сталі (наприклад, 42CrMo, ZG35CrMo, ZG40Cr) загартування та відпуск - із наступним-відпуском при високій{7}}температурі - зазвичай використовуються для отримання структури відпущеного сорбіту, збалансованої між міцністю та в’язкістю. Для виливків з мартенситної нержавіючої сталі (наприклад, 410, 420, 440C) загартування та відпуск застосовуються аналогічно для отримання хороших комплексних механічних властивостей.
Для аустенітної нержавіючої сталі (наприклад, 304, 316, 304L, 316L) часто використовується обробка розчином. Виливки нагрівають до 1010–1150 градусів, а потім швидко загартовують у воді, дозволяючи карбідам повністю розчинитися в аустенітній матриці, завдяки чому досягається чудова стійкість до корозії та хороша пластичність.
Для точних виливків, виготовлених методом лиття за виплавленими моделями, часто використовується обробка старінням, що передбачає тривале витримування при відносно низьких температурах для стабілізації розмірів виливка та запобігання деформації під час подальшої механічної обробки або використання.
Цей процес особливо підходить для високо{0}}точних компонентів, таких як корпуси клапанів, корпуси насосів і гідравлічні фітинги.
Ефективність термічної обробки виливків тісно пов'язана з температурою нагрівання, швидкістю нагрівання, часом витримки та способом охолодження.
Надмірна температура може легко спричинити перегрів і підгорання виливка, тоді як низька температура не призведе до досягнення бажаного поліпшення мікроструктури. Швидке нагрівання або охолодження може спричинити нові напруги або навіть призвести до тріщин.
Крім того, параметри процесу термічної обробки суттєво відрізняються для виливків з різних матеріалів (чавун, лита сталь, нержавіюча сталь, алюмінієві сплави тощо), і повинні суворо виконуватися відповідно до стандартів на матеріали та вимог до конструкції виробу.
Правильний процес термічної обробки може не тільки відновити структурні дефекти, що утворилися в процесі лиття, але й значно підвищити надійність і термін служби виливків. Це незамінний ключовий етап-обробки в таких процесах, як точне лиття, лиття з піску та лиття за моделлю.
