عملیات حرارتی

عملیات حرارتی ریخته گری

عملیات حرارتی ریخته گری عمدتاً برای تغییر خواص فیزیکی و گاهی شیمیایی آلیاژ ریخته گری استفاده می شود. بسیاری از خواص مکانیکی آلیاژهای آهنی و غیرآهنی توسط ریزساختار آنها تعیین می شود. عملیات حرارتی روشی کارآمد برای دستکاری ساختار کریستالی آلیاژ برای اصلاح رفتار مکانیکی آن به روشی قابل پیش بینی است. گرمایش و سرمایش کنترل‌شده می‌تواند بر ویژگی‌هایی مانند سختی، استحکام، چقرمگی، شکل‌پذیری و الاستیسیته تأثیر بگذارد، اگرچه تغییر خواص یکی برای دستیابی به نتیجه مطلوب اغلب دیگری را تغییر می‌دهد

تکنیک های اصلی عملیات حرارتی مورد استفاده توسط  شرکت زرین برنز به شرح زیر است:

آنیل کردن
فرآیند بازپخت در درجه اول برای کاهش سختی، بهبود شکل پذیری و کاهش تنش ایجاد شده در قالب ریخته گری در طول انجماد استفاده می شود. بازپخت ماشین‌کاری ریخته‌گری‌های آهنی و غیرآهنی را بهبود می‌بخشد. چندین نوع فرآیند مختلف برای آلیاژهای آهنی و غیرآهنی و برای دستیابی به نتایج متفاوت موجود است. همه اینها شامل گرم کردن ریخته گری تا دمای مناسب برای هر آلیاژ و سپس خنک کردن آن به روشی کنترل شده است.

معتدل کردن
این فرآیند برای آلیاژهای آهنی اعمال می شود تا با کاهش سختی آلیاژ که معمولاً با افزایش شکل پذیری همراه است، به چقرمگی بیشتر دست یابد. نتیجه این است که ریخته گری کمتر شکننده است. معمولاً زمانی که ریخته گری خاموش شد تا به حداکثر سختی خود برسد، تلطیف انجام می شود و باعث کاهش سختی تا حد مطلوب می شود. این فرآیند شامل حرارت دادن قالب ریخته‌گری تا نقطه‌ای درست زیر نقطه‌ای است که آستنیت شروع به شکل‌گیری می‌کند و سپس اجازه می‌دهد تا خنک شود.
سفت کاری/کربوریسینگ کیس
کربوریزینگ فرآیند انتشار ترموشیمیایی است که یک عنصر کربن را به سطح یک ریخته‌گری آهنی وارد می‌کند. این کار با گرم کردن ریخته گری بالاتر از دمای تبدیل آن در یک اتمسفر غنی از کربن انجام می شود. پس از خاموش شدن، یک لایه سطحی ایجاد می شود که سختی سطح و مقاومت در برابر سایش را تا حد زیادی بهبود می بخشد در حالی که عملکرد بارگذاری ضربه ای را که توسط هسته نرم تر ارائه می شود حفظ می کند.

خاموش کردن
کوئنچ فرآیندی است که در آن قطعات ریخته گری با سرعتی سریع خنک می شوند. در آلیاژهای آهنی، این اغلب برای تولید یک تبدیل مارتنزیت انجام می شود که اغلب فلز سخت تری تولید می کند. ریخته گری باید بالاتر از دمای بحرانی بالا گرم شود و سپس به سرعت سرد شود. آلیاژهای غیرآهنی مانند مس، آلومینیوم یا نیکل، با این حال، معمولاً پس از خاموش شدن نرم تر از حد معمول می شوند. این مورد در مورد برخی از ریخته گری های فولادی با آلیاژ بالا مانند فولاد زنگ نزن آستنیتی (304، 316) نیز صادق است. در این موارد، کوئنچ مورد نیاز است تا کاملاً در برابر خوردگی مقاوم شوند.

مراحل عملیات حرارتی

سه مرحله از عملیات حرارتی وجود دارد:

  • فلز را به آرامی گرم کنید تا اطمینان حاصل شود که فلز دمای یکنواخت را حفظ می کند.
  • فلز را در دمای خاصی برای مدت زمان مشخصی خیس کرده یا نگه دارید
  • فلز را تا دمای اتاق خنک کنید.