Wärmebehandlung von Feingussteilen

Obwohl Feingussteile in der Regel wenig bis gar keine Bearbeitung erfordern, müssen sie häufig einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Kontrolliertes Erhitzen und Abkühlen löst innere Spannungen, optimiert die mechanischen Eigenschaften und modifiziert die Oberflächenhärte, um Haltbarkeit und Leistung zu verbessern.

Impro verfügt über ein umfangreiches Sortiment an Wärmebehandlungsmöglichkeiten. Diese werden verwendet, um durch Feinguss hergestellten Teilen die erforderlichen Eigenschaften zu verleihen. Hier ist ein Überblick darüber, was Wärmebehandlung bewirkt, warum sie verwendet wird und welche Möglichkeiten Impro Kunden bieten kann.

Metallguss und Erstarrung

Sobald es in die Keramikschale oder -form gegossen wird, beginnt geschmolzenes Metall abzukühlen. Beim Übergang von flüssig zu fest bilden sich Kristalle oder Körner und wachsen im Metall. Die Geschwindigkeit der Kornbildung wird weitgehend durch die Abkühlgeschwindigkeit bestimmt. Metall in Kontakt mit der Keramikschale kühlt am schnellsten ab, während jenes tief im Inneren des zu gießenden Teils zuletzt erstarrt. Das Vorheizen der Form verlangsamt die Erstarrungsgeschwindigkeit, wodurch sich größere Körner bilden können.

Diese fortschreitende Abkühlung erzeugt eine Struktur, bei der die Härte und Zähigkeit während des gesamten Gusses variieren. Außerdem erzeugt die Kontraktion innere Spannungen, die das Teil von der beabsichtigten Geometrie verzerren. Diese unerwünschten Eigenschaften werden durch Wärmebehandlung angegangen.

Wärmebehandlungsverfahren

Die Wärmebehandlung besteht darin, die Gusstemperatur auf ein vordefiniertes Niveau zu erhöhen, sie dort zu halten, während metallurgische Veränderungen stattfinden, und dann mit einer kontrollierten Geschwindigkeit abzukühlen. Die verschiedenen Prozesse werden hauptsächlich durch die erreichte Spitzen- oder Durchwärmtemperatur, die Durchwärmdauer und die Abkühlungsgeschwindigkeit definiert. Darüber hinaus werden einige Prozesse im Vakuum oder in einer kontrollierten Atmosphäre durchgeführt.

Üblicherweise Feingussmetalle sind Aluminium, Stahl und Superlegierungen auf Nickelbasis. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Zusammensetzung durchlaufen sie unterschiedliche Wärmebehandlungsprozesse.

Aluminiumlegierungen können einem Anlassprozess unterzogen werden, um die Härte und Duktilität zu modifizieren und die Bearbeitbarkeit zu verbessern. Die am weitesten verbreiteten Prozesse sind definiert als T4, T6 und T61, die jeweils eine Form beschleunigter Alterung bewirken.

Feingegossene niedriglegierte Stähle und Superlegierungen werden häufig einem oder mehreren der folgenden Wärmebehandlungsverfahren unterzogen:

• Homogenisierung – das Gussstück wird auf einer Temperatur gehalten, die hoch genug ist, damit die Legierungselemente durch den Körper diffundieren können
• Lösungsglühen und Ausscheidungshärtung – ähnlich der Homogenisierung, jedoch bei einer Temperatur durchgeführt, die die Gesamthärte erhöht
• Spannungsausgleich/Entlastung – das Gussstück wird unter die Rekristallisationstemperatur erhitzt und durchwärmen gelassen, während innere Spannungen abgebaut werden
• Oberflächenhärten – gängige Prozesse sind Gasnitrieren und Carbonitrieren, die in kontrollierten Atmosphären durchgeführt werden, um die Oberflächenhärte zu erhöhen
• Tempern/Anlassen – wird häufiger bei kaltverfestigten Metallen als bei Feinguss angewendet, kann aber verwendet werden, um die Härte zu verringern und die Rekristallisation zu fördern

Feinguss-Wärmebehandlungskapazitäten bei Impro

Wir betreiben eine automatisierte Mehrzweck-Wärmebehandlungslinie, die Folgendes leisten kann:

• Aufkohlen
• Karbon-Wiederherstellung
• Normalisierung
• Carbonitrieren
• Anlassen von niedriglegiertem Stahl

Wir können auch Aluminium wärmebehandeln und verfügen über Öfen für Vakuumwärmebehandlung, Gasnitrieren, Glühen und Spannungsarmglühen.

Eine Alternative zur Wärmebehandlung im Ofen ist die Induktionserwärmung. Dabei wird das zu behandelnde Teil in eine Induktionsspule eingelegt und je nach Bedarf erwärmt und gekühlt. Induktion wird sowohl zum Härten als auch zum Erweichen verwendet. Es ist besonders nützlich für Gussteile, wo es eine lokale Änderung der Festigkeit, Härte und Duktilität bewirken kann.

Besprechen Sie die Vorteile und Optionen der Wärmebehandlung mit uns

Feinguss produziert endkonturnahe Teile, die wenig bis gar keine Bearbeitung benötigen. Auf diese Weise hergestellte Teile haben jedoch möglicherweise nicht alle erforderlichen mechanischen Eigenschaften.

Die Wärmebehandlung bietet eine Möglichkeit, Oberflächen- und Masseneigenschaften zu modifizieren, ohne die Abmessungen der Teile zu verändern. Als One-Stop-Shop kann Impro ein umfangreiches Spektrum an Wärmebehandlungsprozessen durchführen, um die Bedürfnisse und Erwartungen unserer Kunden zu erfüllen. Kontaktieren Sie uns, um mehr zu erfahren.