Obróbka cieplna odlewów

Obróbka cieplna odlewów to kontrolowane nagrzewanie, wygrzewanie i chłodzenie gotowych odlewów w celu zmiany ich struktury i właściwości. W odlewach z aluminium służy przede wszystkim do zwiększenia wytrzymałości i twardości, usunięcia naprężeń oraz ustabilizowania wymiarów.

Nie każdy odlew jej wymaga – wiele elementów pracuje w stanie lanym (F). O tym, czy i jaką obróbkę cieplną zastosować, decydują stop, technologia odlewania i wymagania podane na rysunku.

Rodzaje obróbki cieplnej odlewów z aluminium

Przesycanie i starzenie to razem utwardzanie wydzieleniowe, potocznie nazywane hartowaniem aluminium. Przesycanie polega na wygrzaniu odlewu w ok. 480–545°C (zależnie od stopu) i szybkim schłodzeniu, starzenie – na wytrzymaniu go w temperaturze otoczenia albo w piecu, zwykle w ok. 150–180°C.

Jak dobrać obróbkę cieplną do odlewu

• Stop – stopy z magnezem i krzemem (np. EN AC-42000) oraz z miedzią dobrze reagują na przesycanie i starzenie. Stop EN AC-51300 (AlMg5) stosuje się w stanie lanym.
• Technologia odlewania – odlewy kokilowe i piaskowe można przesycać. Odlewy ciśnieniowe zwykle tylko się starzy (T5), bo zamknięty w nich gaz tworzy pęcherze w wysokiej temperaturze.
• Wymagania z rysunku – minimalną wytrzymałość, twardość i wydłużenie dla danego stopu i stanu podaje PN-EN 1706. Warto wpisać do dokumentacji gatunek stopu razem ze stanem, np. EN AC-42000 T6.
• Kształt i dalsza obróbka – cienkie, długie odlewy mogą się odkształcić przy chłodzeniu, dlatego obróbkę skrawaniem na gotowo wykonuje się zwykle po obróbce cieplnej.

Obróbka cieplna a wymiary i jakość odlewu

Gwałtowne chłodzenie po przesycaniu wprowadza naprężenia i może odkształcić odlew, a zbyt wysoka temperatura nadtapia granice ziaren. Dlatego temperaturę, czas wygrzewania i rodzaj chłodziwa ustala się dla konkretnego stopu i kształtu, a odlewy układa w piecu tak, by nagrzewały się i chłodziły równomiernie. Efekt potwierdza się pomiarem twardości albo badaniem wytrzymałościowym.

Obróbka cieplna nie usuwa wad odlewniczych – porowatość czy niedolania trzeba wyeliminować na etapie technologii odlewania. Na odporność korozyjną wpływa niewiele; tu ważniejszy jest skład stopu i powłoka.

Obróbka cieplna odlewów w naszej odlewni

Obróbkę cieplną – wyżarzanie, przesycanie i starzenie – wykonujemy na życzenie klienta, jako część kompleksowej realizacji: od modelu i odlewu, przez obróbkę mechaniczną CNC, po malowanie proszkowe. Na życzenie wykonujemy też badania wytrzymałościowe.

Poradniki: hartowanie aluminium, przesycanie aluminium, starzenie aluminium, utwardzanie aluminium oraz stopy odlewnicze aluminium.