Kum dökümü Metal oluşturma endüstrisinin temel taşı olarak kalır, Karmaşık geometrileri şekillendirmek için kumla paketlenmiş yeniden kullanılabilir veya harcanabilir kalıplardan yararlanmak.
Bu kum boşluklarına erimiş metal döktükten ve katılaşmasına izin verdikten sonra, Üreticiler genellikle hedeflenen ısı tedavisi döngülerini uygular.
Bu termal süreçler sertliği geliştirir, mikroyapı, ve titiz müşteri özelliklerini karşılamak için mekanik performans.
Bu makalede, Keşfedeceğiz:
- Neden Isı Tedavisi Kum dökümleri?
- Isıl işlemenin üç temel aşaması
- Ortak Isı Tedavisi Yöntemleri (tavlama, normalleştirme, sertleşme, temperleme)
- Ölçülebilir faydalar- Verilerle - her yaklaşımın
1. Neden Isı Tedavisi Kum dökümleri?
Kum Yasası Bileşenleri-Ağır hizmet tipi motor bloklarından arındırma (ağırlık 200 kilogram) hassas şanzıman muhafazaları için - genellikle geliştirilmiş çekme mukavemeti, yorulma direnci, veya işlenebilirlik.
Kalıptaki kontrolsüz soğutma, düzensiz mikro yapılar oluşturabilir, Performansı bozan iç stresler veya kaba tane boyutları bırakmak.
Entegre ederek Kontrollü ısıtma ve soğutma döngüleri, Dökümhaneler:
- Tahıl boyutunu rafine et <50 Tekdüzen mekanik özellikler için µm
- Rahatlatmak 80% katılaşmadan kalma gerilmelerin
- Sertliği uyarlamak 150 HBW (tavlanmış) kadar 600 HBW (sertleştirilmiş)
Sonuç olarak, Isıl işlem, döküm parçalarını güvenilir hale getirir, Otomotiv için uygun yüksek performanslı bileşenler, havacılık, ve endüstriyel güç sistemleri.
2. Isıl işlemenin üç temel aşaması
Her Isı Tedavisi Kum dökümleri için protokol izler Üç temel aşama.
Sıcaklıklar olmasına rağmen, Tutma Zamanları, ve soğutma ortamı alaşım ve istenen sonuca göre değişir, Dizi tutarlı kalır:
| Sahne | Amaç | Temel Hususlar |
|---|---|---|
| 1. Isıtma | Tüm dökümü bozulmadan hedef sıcaklığa getirin | Rampa oranları tipik olarak 50-100 ° C/saat; Decarbürizasyonu önlemek için düzgün fırın atmosferi kullanın |
| 2. Islatma | Tam mikro -yapısal dönüşüm için sıcaklığı yeterince uzun tutun | 1–4 saat bölüm kalınlığına bağlı olarak; düzgün sıcaklık ± 5 ° C sağlayın |
| 3. Soğutma | Kontrollü söndürme veya yavaş soğutma ile istenen son yapıyı elde edin | Hava Soğutma, petrol/söndürme, veya tuz banyosu; Soğutma hızı 1-50 ° C/sn |
Herhangi bir aşamayı kontrol etmemesi çatlaklar getirebilir, eğrilme, veya düzgün olmayan özellikler-dökümün bütünlüğünün altında.
3. Ortak Kum Döküm Isıl İşlem Yöntemleri
Tüm yöntemler üç aşamalı çerçeveyi paylaşırken, Sıcaklık aralıklarındaki farklılıklar, Soymak süreleri, ve soğutma oranları farklı sonuçlar verir:
Tavlama
- İşlem: Alaşımın üst kritik sıcaklığının üzerinde ~ 50 ° C'ye rampa (örneğin, 900 Düşük alaşımlı çelik için ° C), 2-3 saat tutun, Sonra ≤20 ° C/saatte fırın sörfü.
- Sonuç: Malzemeyi yumuşatır (~ 200 HBW'ye kadar), Neredeyse rahatlatıyor 90% kalıntı stres, ve tamamen üretir küresel mikroyapı.
- Kullanım Koşulları: Gelişir işlenebilirlik Karmaşık CNC çalışması için; sonraki şekillendirme veya işleme sünek talep ederken ideal, stressiz metal.
Normalleştirme
- İşlem: Tavlama aralığının 30-50 ° C'ye kadar ısıtın (örneğin, 950 Karbon çelikler için ° C), 1-2 saat tutun, Daha sonra hava -soğutucu (≈25 ° C/dakika).
- Sonuç: Tahılları 20-40 um'ye rafine eder, sertliği ~% 20 arttırır (örneğin, itibaren 200 HBW 250 HBW), ve veriyor daha üniforma Ferrit-Pearlit Yapısı.
- Kullanım Koşulları: Geliştirir dayanıklılık Ve işlenebilirlik Orta yüklere tabi kısımlar halinde, pompa muhafazaları ve yapısal parantez gibi.
Sertleşme (Söndürme)
- İşlem: 800-900 ° C'de ostenitize (Alaşım'a bağlı olarak), tutmak 30 Dakika başına 25 mm bölüm kalınlığı, Daha sonra hızla söndür suda, tuzlu su, veya petrol.
- Sonuç: Formlar A martensitik veya bainitik Sertliği 450-600 HBW'ye yükselten yapı.
- Kullanım Koşulları: Aşınmaya dayanıklı bileşenler için kritik, dişli dişleri gibi, kesme bıçakları, ve yüksek stresli bağlantı çubukları.
Veri noktası: Uygun söndürme, gerilme mukavemetini artırabilir 350 MPa (asi) aşırı 1,200 MPa.
Temperleme
- İşlem: Sertleştirilmiş dökümleri 150-650 ° C'ye kadar yeniden ısıtın (alt kritik noktanın altında), 1-2 saat bekletin, Daha sonra hava -soğutucu.
- Sonuç: Kırılganlığı hafifletir, Sertliği dengelemek (350-500 HBW'ye kadar) gelişmiş darbe dayanıklılığı (kadar 40 Charpy testlerinde j).
- Kullanım Koşulları: Krank mili gibi parçalar için sertleştikten sonra son adım, güç ve tokluk arasındaki uzlaşmanın dayanıklılığı sağladığı yer.
4. Kum dökümünün faydaları ısıl işlem
Kumlu bileşenlere kontrollü ısı tedavisi döngülerinin uygulanması, bir dizi performans ve üretim avantajlarının kilidini açar.
Aşağıda, mevcut olan kantitatif verilerle desteklenen temel faydalar aşağıdadır., tutarlılık, ve maliyet etkinliği:
Optimize edilmiş sertlik ve güç
- Ölçülebilir kazanç: Sertlik ~ 200 HBW'den yükselir (asi) aşırı 500 Söndürme ve terlemeden sonra hbw, A >150 % arttırmak.
- Darbe: Geliştirilmiş aşınma direnci, araç ömrünü uzatır ve aşındırıcı servis ortamlarında bakım kesintisini en aza indirir.
Stres giderme ve boyutsal stabilite
- Stres azaltma: Tavlama hafifletebilir 90 % katılaşma sırasında biriken artık gerilmelerin.
- Fayda: Sonraki işleme sırasında azaltılmış bozulma ve çatlama, kaynak, veya hizmet yükleme - daha sıkı toleranslarla sonuçlanır (± 0.1 mm vs. ± 0.5 mm döküm).
Rafine mikroyapı ve tokluk
- Tahıl Boyutu Kontrolü: Normalleştirme tahıl çapını rafine eder 60 µm aşağı 30 µm, Etki tokluğunu artırmak 25 %.
- Sonuç: Şok ve döngüsel yüklemeye karşı gelişmiş direnç, Şanzıman muhafazaları ve yüksek atlı motor bileşenleri için kritik.
Geliştirilmiş işlenebilirlik
- Yüzey sertliği ayarı: Tavlanmış dökümler (180–220 hbw) Makine 20-30 % döküm parçalarından daha hızlı.
- Sonuç: CNC frezeleme ve dönüşte daha düşük alet aşınması ve daha kısa döngü süreleri - perpart işleme maliyetini azaltmak 15 %.
Özel mekanik özellikler
- Çok yönlülük: Soak Times ve Sgench Media'yı değiştirerek, Dökümhaneler gerilme güçlü yönlerini arayabilir 350 MPA Over 1,200 MPa.
- Avantaj: Bir alaşımın, sünek pompa muhafazalarından yüksek çarpma süren tahrik şaftlarına kadar birden fazla rol sunmasını sağlar..
Gelişmiş yorgunluk ömrü
- Veri Noktası: Strese uğrayan ve temperleme geçiren bileşenler 30-50 sergiler % Hızlandırılmış test sırasında yorgunluk ömründe artış.
- Başvuru: Tarım ekipmanı ve inşaat makineleri gibi tekrarlayan yük senaryolarındaki parçalar için servis aralıklarını genişletir.
Kontrollü manyetik ve elektriksel özellikler
- Özelleştirilebilirlik: Isıl işlemi elektrik iletkenliğini ± 10 ayarlayabilir % ve özel elektromanyetik uygulamalar için çelik dökümlerde manyetik geçirgenlik.
- Alaka düzeyi: Motor muhafazalar için ideal, sensör bağlar, ve EMI - duyarlı muhafazalar.
| Fayda | Tavlama | Normalleştirme | Sertleşme + Temperleme |
|---|---|---|---|
| Sertlik (HBW) | 180–220 | 230–270 | 350–600 |
| Tane Boyutu (µm) | 40–60 | 20–40 | 10–20 |
| Artık Stres Giderme (%) | 90–95 | 70–80 | 50–60 |
| Çekme mukavemeti artışı (%) | - | +20 | +250 |
| Ahlaksızlık (J) | 80–100 | 60–80 | 20–40 |
5. Çözüm
Uygun kum dökümünün seçilmesi, ısıl işlem yolunun alaşım kimyası, döküm geometrisi, Ve Amaçlanan Hizmet Koşulları.
Isıtma oranlarını kontrol ederek, Sıyırma Zamanları, ve soğutma profilleri, Üreticiler çiğ kum döküm parçalarını bileşenlere dönüştürür
Tahmin edilebilir, Yüksek performanslı özellikler-CNC işleme için hazır, dövme, veya kritik montajlarda doğrudan kurulum.
Kum döküm bileşenleriniz için ısıl işlemi optimize etme hakkında daha fazla bilgi edinmek için, Metalurjik uzmanlardan oluşan ekibimizle iletişime geçin.
Veriye dayalı işlem kontrollerinden yararlanma, Her dökümün tam potansiyelini güçlendirmesini sağlıyoruz, dayanıklılık, ve güvenilirlik.
