1. A rozsdamentes acél öntvényalkatrészek feldolgozásának áttekintése
Rozsdamentes acél öntőalkatrészek Korrózióállóságuk és szilárdságuk miatt széles körben használják gépekben, építőiparban, autóiparban és élelmiszeripari berendezésekben. Öntés után azonban az alkatrészek ritkán felelnek meg közvetlenül a végső méret- és felületi követelményeknek. Ezért számos feldolgozási módszert alkalmaznak a kívánt pontosság, teljesítmény és esztétika elérése érdekében. Ezek az öntés utáni műveletek magukban foglalják a megmunkálást, a hőkezelést, a polírozást, a szemcseszórást és a felületbevonást. E módszerek megértése lehetővé teszi a mérnökök és a gyártók számára, hogy a leginkább költséghatékony és műszakilag legmegfelelőbb eljárásokat válasszák ki alkalmazásaikhoz.
2. Rozsdamentes acél öntőalkatrészeinek megmunkálási folyamatai
A megmunkálás az egyik leggyakoribb utóöntési művelet. Ez magában foglalja a felesleges anyag eltávolítását a szűk tűrések és a pontos geometriák elérése érdekében. A rozsdamentes acél nagy keménysége és szívóssága nagyobb kihívást jelent a megmunkáláshoz, mint a szénacél, optimalizált szerszámokat és vágási paramétereket igényel.
2.1 Eszterga és marás
- Esztergálás: Ideális hengeres alkatrészekhez, például tengelyekhez, gyűrűkhöz és menetes alkatrészekhez. Előnyben részesítik a nagy sebességű keményfém szerszámokat vagy bevonatos betéteket, hogy ellenálljanak a kopásnak.
- Marás: Sík vagy összetett felületekhez használható. A modern CNC marás lehetővé teszi a többtengelyes precíziós vágást és a sima felületkezelést minimális szerszámnyomokkal.
2.2 Fúrás, menetfúrás és fúrás
- Fúrással és menetfúrással menetes furatokat készítenek összeszerelési célokra. A rozsdamentes acélok lassú előtolást, megfelelő hűtőfolyadékot és éles szerszámokat igényelnek, hogy megakadályozzák a munka megkeményedését.
- A fúrási műveletek javítják a méretpontosságot az öntött furatokban, és szoros tűrést biztosítanak a mechanikai illesztéseknél.
2.3 Köszörülés és precíziós simítás
A köszörülést akkor kell elvégezni, ha rendkívül szűk tűrésekre vagy tükörbevonatokra van szükség, például szelepülékeknél, szivattyú járókerekeknél vagy orvosi alkatrészeknél. Az eljárás finom mennyiségű anyagot távolít el, és korrigálja a korábbi megmunkálási lépésekből származó kisebb deformációkat.
3. Hőkezelési módszerek
A hőkezelést a rozsdamentes acélöntvény alkatrészek mechanikai és mikroszerkezeti tulajdonságainak módosítására használják. Bár a rozsdamentes acélok természetesen korrózióállóak, a hőkezelés javíthatja a keménységet, a hajlékonyságot és a belső feszültségeloszlást, különösen öntés és megmunkálás után.
3.1 Oldatos kezelés
Ez a folyamat magában foglalja az öntött alkatrészek magas hőmérsékletre (általában 1000–1100 °C) melegítését és gyors kioltását. Oldja a keményfém csapadékot és helyreállítja a króm eloszlását, javítja a korrózióállóságot és a szívósságot. Az ausztenites rozsdamentes acélok, mint például a 304 és 316 általában alávetik ezt a kezelést.
3.2 Öregedés és stresszoldás
- Az öregedés finom intermetallikus vegyületek képződésével megerősíti a csapadékban keményedő rozsdamentes acélokat (pl. 17-4 PH).
- A 300–400°C-os feszültségmentesítés segít csökkenteni az öntésből vagy megmunkálásból eredő belső feszültségeket, minimalizálva a szervizelés közbeni torzulást.
4. Felületkezelési technikák
A felületkezelés javítja a rozsdamentes acélöntvény alkatrészek megjelenését, tisztaságát és korrózióállóságát. Az alkalmazástól függően különböző felületeket választanak ki – ipari, dekoratív vagy higiénikus. A felületkezelés létfontosságú szerepet játszik az alkatrészek bevonatolásra vagy hegesztésre való előkészítésében is.
4.1 Polírozás
A polírozás eltávolítja a felületi egyenetlenségeket, oxidrétegeket és szerszámnyomokat. A mechanikus polírozás csiszolókorongokat, hevedereket vagy pasztákat használ szatén, félfényes vagy tükörfényes felületek előállításához. Élelmiszer- és orvosi alkatrészek esetében a fényes felületek minimalizálják a szennyeződést és egyszerűsítik a tisztítást.
4.2 Sörétszórás és homokfúvás
A szemcseszórás acél- vagy kerámiaanyagot vetít a felületre, hogy megtisztítsa és homogenizálja a textúrát. A homokfúvás hasonló, de finomabb hordozót használ a simább felületek érdekében. Ezek a módszerek különösen hasznosak festés, bevonat vagy ellenőrzés előtt, mivel felfedik az öntési hibákat, például pórusokat vagy repedéseket.
4.3 Passziválás és pácolás
- A pácolás savas oldatokat (jellemzően salétrom-hidrogén-fluorid keveréket) használ az oxidlerakódások eltávolítására és a tiszta fémfelület helyreállítására.
- A passziválás ezután vékony króm-oxid filmet képez, amely javítja a korrózióállóságot anélkül, hogy befolyásolná a megjelenést vagy a méreteket.
5. Hegesztési és összeszerelési eljárások
Sok rozsdamentes acél öntvény alkatrészt más alkatrészekkel kell csatlakoztatni vagy össze kell szerelni. A megfelelő hegesztési technikák megőrzik a korrózióállóságot és a mechanikai integritást, miközben minimálisra csökkentik a hő által érintett zónák hibáit.
5.1 Általános hegesztési módszerek
| Hegesztési módszer | Jellemzők | Alkalmazások |
| TIG (GTAW) | Nagy pontosság, tiszta varratok, csekély fröccsenés | Vékony falú és precíziós alkatrészek |
| MIG (GMAW) | Gyorsabb lerakódás, közepes pontosság | Általános szerelvények és vastag profilok |
| Ellenállásos hegesztés | Töltőanyag nélkül, gyors, helyi melegítés | Kis alkatrészek és tömeggyártás |
6. Ellenőrzés és minőség-ellenőrzés
A feldolgozás után a rozsdamentes acélöntvény alkatrészeket ellenőrizni kell, hogy megbizonyosodjanak arról, hogy megfelelnek a méret-, felület- és mechanikai követelményeknek. A roncsolásmentes vizsgálatot (NDT) gyakran használják a belső integritás ellenőrzésére és az öntés vagy megmunkálás által okozott rejtett hibák kimutatására.
6.1 Általános ellenőrzési módszerek
- Méretellenőrzés koordináta mérőgépekkel (CMM) vagy féknyergekkel a pontosság ellenőrzéséhez.
- Szemrevételezéses és felületi ellenőrzések repedések, porozitás vagy felületi inkonzisztenciák kimutatására.
- Ultrahangos, radiográfiás vagy festékbehatoló tesztek a felszín alatti hibák kimutatására.
7. Következtetés: A megfelelő feldolgozási kombináció kiválasztása
A rozsdamentes acél öntőalkatrészek teljesítménye és megjelenése nagymértékben függ az utófeldolgozási módszerektől. A megmunkálás biztosítja a méretpontosságot, a hőkezelés megerősíti az anyagot, a kikészítés pedig növeli a tartósságot és a korrózióállóságot. Ezeknek a módszereknek a megfelelő kombinációjának kiválasztása – az ötvözet típusa, az alkalmazási követelmények és a költségcélok alapján – biztosítja a hosszú élettartamú, kiváló minőségű öntött alkatrészeket, amelyek megfelelnek az igényes ipari környezeteknek.
