Odlewy stosowane w przemyśle przechodzą przez kilka etapów przygotowania, zanim trafią do pracy w maszynach lub instalacjach. Sama forma części nie przesądza jeszcze o jej trwałości, ponieważ o właściwościach metalu decyduje także struktura powstała w jego wnętrzu. Jednym ze sposobów jej kształtowania jest odpowiednio dobrana obróbka cieplna. Przeczytaj artykuł i dowiedz się, na czym polega sorbityzacja odlewów staliwnych i żeliwnych.
Co to jest sorbityzacja odlewów?
Sorbityzacja odlewów to rodzaj obróbki cieplnej stosowany głównie w przypadku staliwa i wybranych gatunków żeliwa, którego celem jest uzyskanie struktury sorbitu. Mikrostruktura ta składa się z bardzo drobno rozmieszczonych składników ferrytu i cementytu, dzięki czemu materiał osiąga korzystne połączenie wytrzymałości i plastyczności. Proces wykorzystuje kontrolowane nagrzewanie, chłodzenie i odpuszczanie, aby zmienić układ faz wewnątrz metalu. W odlewnictwie sorbityzacja odlewów znajduje zastosowanie tam, gdzie gotowy wyrób ma przenosić duże obciążenia mechaniczne, pracować pod wpływem drgań lub zachowywać odporność na ścieranie.
Jakie są cele sorbityzacji odlewów?
Głównym zadaniem sorbityzacji odlewów ze staliwa i z żeliwa jest poprawa parametrów mechanicznych materiału. Uzyskana struktura zwiększa odporność na zużycie, ogranicza podatność na pękanie oraz podnosi wytrzymałość na rozciąganie. Jednocześnie metal zachowuje odpowiednią ciągliwość, co ma duże znaczenie w elementach pracujących pod zmiennym obciążeniem. Sorbitowanie pozwala również zmniejszyć naprężenia powstałe podczas wcześniejszych etapów produkcji. Dzięki temu gotowe odlewy staliwne lepiej znoszą eksploatację w maszynach, urządzeniach transportowych czy układach napędowych. Drobniejsza i bardziej jednorodna struktura sorbitowa przekłada się także na większą trwałość np. części maszyn górniczych, elementów kruszarek.
Jak wygląda proces sorbityzacji krok po kroku?
Przebieg sorbityzacji zależy od gatunku staliwa, żeliwa lub stali oraz od wymaganych właściwości wyrobu. Najpierw detal przygotowuje się do obróbki cieplnej, zwykle przez oczyszczenie powierzchni i kontrolę stanu żeliwnego odlewu. Następnie materiał nagrzewa się do temperatury właściwej dla danego stopu, najczęściej do zakresu austenityzacji, a potem wygrzewa przez określony czas, aby przemiany strukturalne objęły cały przekrój elementu. Kolejnym etapem jest chłodzenie z dobraną szybkością albo hartowanie, jeśli technologia zakłada uzyskanie struktury martenzytycznej przed odpuszczaniem. Następnie przeprowadza się wysokie odpuszczanie, zwykle w zakresie około 500-650°C, podczas którego powstaje sorbit odpuszczania, czyli mieszanina ferrytu i drobnych cząstek cementytu. Na zakończenie element chłodzi się w kontrolowanych warunkach do temperatury otoczenia. Dobór temperatury, czasu wygrzewania, szybkości chłodzenia i parametrów odpuszczania wymaga ścisłej kontroli, ponieważ wpływa na twardość, wytrzymałość, plastyczność oraz odporność materiału na pękanie.
Jakie elementy poddaje się sorbityzacji w odlewni?
Proces sorbityzacji odlewów staliwnych wykorzystuje się przede wszystkim wobec części maszyn pracujących pod dużym obciążeniem mechanicznym. W tej grupie znajdują się m.in. koła jezdne, elementy transportu bliskiego, rolki, koła zębate, korpusy urządzeń przemysłowych oraz komponenty stosowane w górnictwie i energetyce. Nasza odlewnia staliwa i żeliwa wykonuje taką obróbkę również dla detali przeznaczonych do pracy udarowej lub narażonych na ścieranie.
Sorbityzacja odlewów staliwnych i żeliwnych jest częścią procesu przygotowania odlewu do pracy, ale nie odbywa się w trakcie samego zalewania formy metalem. Może być etapem produkcji nowej części, a czasem także elementem technologii naprawczej. To rodzaj obróbki cieplnej, która nadaje metalowi strukturę sprzyjającą większej wytrzymałości, ciągliwości i odporności na uszkodzenia. Jeśli potrzebujesz profesjonalnie przygotowanych odlewów, sprawdź ofertę odlewni Hardkop.
