1. Prezentare generală a procesării pieselor turnate din oțel inoxidabil
Piese turnate din oțel inoxidabil sunt utilizate pe scară largă în mașini, construcții, automobile și echipamente alimentare datorită rezistenței și rezistenței la coroziune. Cu toate acestea, după turnare, piesele rareori îndeplinesc cerințele finale dimensionale și de suprafață în mod direct. Prin urmare, se aplică mai multe metode de prelucrare pentru a obține precizia, performanța și estetica dorite. Aceste operațiuni post-turnare includ prelucrare, tratament termic, lustruire, sablare și acoperire a suprafeței. Înțelegerea acestor metode permite inginerilor și producătorilor să selecteze procesele cele mai rentabile și potrivite din punct de vedere tehnic pentru aplicațiile lor.
2. Procese de prelucrare a pieselor turnate din oțel inoxidabil
Prelucrarea este una dintre cele mai comune operațiuni post-turnare. Aceasta implică îndepărtarea excesului de material pentru a obține toleranțe strânse și geometrii precise. Duritatea și tenacitatea ridicate a oțelului inoxidabil îl fac mai dificil de prelucrat în comparație cu oțelul carbon, necesitând scule optimizate și parametri de tăiere.
2.1 Strunjirea și frezarea
- Strunjire: Ideal pentru piese cilindrice precum arbori, inele și componente filetate. Sculele cu carbură de mare viteză sau inserțiile acoperite sunt preferate pentru a rezista la uzură.
- Frezare: Folosit pentru suprafețe plane sau complexe. Frezarea CNC modernă permite tăierea de precizie pe mai multe axe și finisaje netede cu semne minime de scule.
2.2 Găurire, filetare și găurire
- Găurirea și filetarea sunt folosite pentru a crea găuri filetate în scopuri de asamblare. Oțelurile inoxidabile necesită viteze mici de avans, lichid de răcire adecvat și unelte ascuțite pentru a preveni întărirea prin lucru.
- Operațiunile de alezat corectează precizia dimensională în găurile turnate și asigură o toleranță strânsă în potrivirile mecanice.
2.3 Slefuire si finisare de precizie
Măcinarea este efectuată atunci când sunt necesare toleranțe extrem de strânse sau finisaje în oglindă, cum ar fi scaunele supapelor, rotoarele pompei sau componentele medicale. Procesul îndepărtează cantități fine de material și corectează deformațiile minore din etapele anterioare de prelucrare.
3. Metode de tratament termic
Tratamentul termic este utilizat pentru a modifica proprietățile mecanice și microstructurale ale pieselor de turnare din oțel inoxidabil. Deși oțelurile inoxidabile sunt în mod natural rezistente la coroziune, tratamentul termic poate îmbunătăți duritatea, ductilitatea și distribuția internă a tensiunilor, în special după turnare și prelucrare.
3.1 Tratamentul cu soluție
Acest proces implică încălzirea pieselor turnate la o temperatură ridicată (de obicei 1000–1100°C) și stingerea rapidă a acestora. Dizolvă precipitatele de carbură și restabilește distribuția cromului, îmbunătățind rezistența la coroziune și duritatea. Oțelurile inoxidabile austenitice precum 304 și 316 sunt supuse de obicei acestui tratament.
3.2 Îmbătrânirea și reducerea stresului
- Îmbătrânirea întărește oțelurile inoxidabile care se întăresc prin precipitare (de exemplu, 17-4 PH) prin formarea de compuși intermetalici fini.
- Reducerea tensiunilor la 300–400°C ajută la reducerea tensiunilor interne de la turnare sau prelucrare, reducând la minimum distorsiunile în timpul serviciului.
4. Tehnici de finisare a suprafeței
Finisarea suprafeței îmbunătățește aspectul, curățenia și rezistența la coroziune a pieselor turnate din oțel inoxidabil. Sunt selectate diferite finisaje în funcție de aplicație - industrial, decorativ sau igienic. Tratarea suprafeței joacă, de asemenea, un rol vital în pregătirea pieselor pentru acoperire sau sudare.
4.1 Lustruire
Lustruirea îndepărtează neregularitățile de suprafață, solzii de oxid și urmele de scule. Lustruirea mecanică folosește roți abrazive, curele sau paste pentru a produce finisaje satinate, semi-lucioase sau oglindă. Pentru componentele alimentare și medicale, suprafețele cu lustruire ridicată minimizează contaminarea și simplifică curățarea.
4.2 Sablare și sablare
Sablarea proiectează mediul de oțel sau ceramică pe suprafață pentru a curăța și omogeniza textura. Sablarea este similară, dar utilizează medii mai fine pentru finisaje mai netede. Aceste metode sunt utile în special înainte de vopsire, acoperire sau inspecție, deoarece expun orice defecte de turnare, cum ar fi porii sau fisurile.
4.3 Pasivare și decapare
- Decaparea folosește soluții acide (de obicei amestec de acid azotic-fluorhidric) pentru a îndepărta depunerile de oxid și a restabili o suprafață metalică curată.
- Pasivarea formează apoi o peliculă subțire de oxid de crom care sporește rezistența la coroziune fără a afecta aspectul sau dimensiunile.
5. Procese de sudare și asamblare
Multe piese de turnare din oțel inoxidabil necesită îmbinarea sau asamblarea cu alte componente. Tehnicile adecvate de sudare mențin rezistența la coroziune și integritatea mecanică, minimizând în același timp defectele zonei afectate de căldură.
5.1 Metode comune de sudare
| Metoda de sudare | Caracteristici | Aplicații |
| TIG (GTAW) | Înaltă precizie, suduri curate, stropire reduse | Piese cu pereți subțiri și de precizie |
| MIG (GMAW) | Depunere mai rapidă, precizie moderată | Ansambluri generale si sectiuni groase |
| Sudarea prin rezistență | Fără umplutură, căldură rapidă, localizată | Componente mici și producție de masă |
6. Inspecție și control al calității
După procesare, piesele de turnare din oțel inoxidabil trebuie inspectate pentru a se asigura că îndeplinesc cerințele dimensionale, de suprafață și mecanice. Testarea nedistructivă (NDT) este adesea folosită pentru a verifica integritatea internă și pentru a detecta defecte ascunse cauzate de turnare sau prelucrare.
6.1 Metode comune de inspecție
- Inspecție dimensională folosind mașini de măsurat în coordonate (CMM) sau șublere pentru verificarea de precizie.
- Inspecții vizuale și de suprafață pentru a detecta fisuri, porozitate sau inconsecvențe de finisare.
- Teste cu ultrasunete, radiografie sau cu colorant penetrant pentru detectarea defectelor subterane.
7. Concluzie: Alegerea combinației potrivite de procesare
Performanța și aspectul pieselor turnate din oțel inoxidabil depind în mare măsură de metodele de post-procesare. Prelucrarea asigură precizie dimensională, tratamentul termic întărește materialul, iar finisarea îmbunătățește durabilitatea și rezistența la coroziune. Selectarea combinației corecte a acestor metode – bazată pe tipul de aliaj, cerințele aplicației și obiectivele de cost – asigură componente turnate de înaltă calitate, de lungă durată, potrivite pentru mediile industriale solicitante.
