Arten der Wärmebehandlung für Sandgussteile

Sandguss ist ein Metallformungsprozess, bei dem zuerst eine Form aus einem dreidimensionalen Sandmuster geformt wird und geschmolzenes Metall zur Verfestigung in den Formhohlraum gegossen wird. Als Teil des Prozesses können Gussteile einer Reihe von Erwärmungs- und Abkühlungsprozessen unterzogen werden, um sicherzustellen, dass sie die vom Kunden festgelegten Härte-, metallografischen und mechanischen Spezifikationen erfüllen.

Typische durch Sandguss hergestellte Produkte sind Motorblöcke, Zylinderköpfe, Zylinderkolben, Rahmen, Halterungen, Krümmer für PS-starke Motoren, Laufräder, Gehäuse, Getriebeteile von Getriebesystemen für Bau- und Landwirtschaftsgeräte. Die Wärmebehandlung verbessert die mechanischen und physikalischen Eigenschaften der Gussteile, um die Zugfestigkeit zu erhöhen und die Duktilität oder Dehnung des Metalls zu verringern. Dieser Artikel befasst sich mit den Arten der Wärmebehandlung für Sandgussteile.

Was sind die Phasen der Wärmebehandlung für Sandguss?

Die Wärmebehandlung umfasst das kontrollierte Erhitzen und Abkühlen von Sandgussteilen. Der Zweck besteht darin, durch hohe Temperaturen die Mikrostruktur des Materials zu verändern, um die gewünschten Änderungen der mechanischen Eigenschaften des Gussstücks zu erreichen. Die drei Hauptstufen der Wärmebehandlung umfassen:

• Erhitzen:Das Metall wird langsam bis zu einem bestimmten Punkt erhitzt, damit es seine Form behält, ohne zu brechen. Es ist wichtig sicherzustellen, dass sich das Metall während dieser Phase gleichmäßig erwärmt, um Risse oder Verformungen zu vermeiden. Die Aufheizrate richtet sich nach der Art des Materials, der Wärmeleitfähigkeit des Metalls und der Größe des Gussstücks.
• Einweichen (Halten):Das Metall wird für einen vorgeschriebenen Zeitraum auf der gewünschten Temperatur gehalten. Der Zweck dieses Schritts besteht darin, das Material auf der festgelegten Temperatur zu halten, bis die notwendigen inneren strukturellen Änderungen erreicht sind. Die Länge der Einweichphase hängt von der Art des Materials sowie der Größe und Komplexität des Werkstücks ab. Einige Gussteile erfordern nur strukturelle Änderungen an der Metalloberfläche, während andere möglicherweise gleichmäßigere Eigenschaften im gesamten Stück erreichen müssen.
• Kühlen:Anschließend wird das Gussteil kontrolliert wieder auf Raumtemperatur abgekühlt, um die gewünschten mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Das Kühlen kann je nach Art des Materials auf unterschiedliche Weise erfolgen. Es kann luftgekühlt, mit einem Kühlmedium gekühlt oder schnell in einer Lösung abgeschreckt werden.

Was sind die Arten der Wärmebehandlung für Sandguss?

Obwohl die Erhitzungs-, Einweich- und Abkühlungsschritte gleich sind, gibt es Unterschiede im Wärmebehandlungsprozess, die das Endergebnis beeinflussen. Dazu gehören die Temperatur, auf die das Material erhitzt wird, die Zeitdauer, während der es auf dieser Temperatur gehalten wird, und die Geschwindigkeit, mit der es abgekühlt wird. Zu den Arten der Wärmebehandlung gehören:

• Glühen:Das Material wird über seine obere kritische Temperatur hinaus erhitzt und dann langsam abgekühlt. Glühen wird verwendet, um die Eigenschaften des Metalls zu verbessern, damit es haltbarer und bearbeitbarer wird. Es reduziert auch Eigenspannungen, die weitere Prozesse beeinträchtigen können. Dies bietet Flexibilität im Gießprozess, da ein geringeres Bruchrisiko besteht. Das Glühen erhöht die Fähigkeit, zusätzliche Bearbeitungen am Werkstück durchzuführen.
• Normalisieren:Das Normalisieren erhöht die Härte des Werkstücks. Beim Normalisieren wird die Temperatur des Materials über den Glühbereich bis zu einem Punkt erhöht, an dem sich seine Kristallstruktur ändert. Es wird dann in Luft mit Raumtemperatur gekühlt. Diese Wärmebehandlung führt zu spannungsärmeren und besser bearbeitbaren Werkstücken.
• Härten:Das Härten macht das Metall fester, aber es kann es auch spröder machen. Das Material muss dann möglicherweise getempert werden, um diese Sprödigkeit zu verringern. Anstelle eines langsamen Kühlprozesses wird das Material schnell gekühlt oder abgeschreckt, indem es in eine Wasser-, Sole- oder Öllösung getaucht wird. Teilweise wird nur das Oberflächenmaterial gehärtet.
• Anlassen:Beim Anlassen wird das Material auf eine Temperatur unterhalb seines Härtepunktes erhitzt, auf dieser Temperatur gehalten und luftgekühlt. Tempern reduziert die Sprödigkeit, kann das Material aber auch weicher machen.

Die Wahl des geeigneten Wärmebehandlungsverfahrens hängt von der Art des verwendeten Metalls und den gewünschten Endeigenschaften ab.

Vorteile der Wärmebehandlung für Sandgussteile

Je nach Materialart, Verwendung des Gussteils und Kundenvorgabe ergeben sich durch die Wärmebehandlung unterschiedliche Vorteile. Zu den typischen Vorteilen der Wärmebehandlung gehören:

• Erreichen Sie eine gewünschte Weichheit oder Härte für das Material.
• Beeinflussen die elektrische und Wärmeleitfähigkeit.
• Magnetische Eigenschaften ändern.
• Entfernen Sie Stress von früheren Prozessen.
• Gewünschte chemische Eigenschaften hinzufügen.

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