インベストメント鋳造の熱処理

インベストメント鋳造部品は通常、機械加工をほとんどまたはまったく必要としませんが、多くの場合、熱処理を行う必要があります。制御された加熱と冷却により、内部応力が解放され、機械的特性が最適化され、表面硬度が変更されて耐久性と性能が向上します。

Impro は幅広い熱処理能力を維持しています。これらは、インベストメント鋳造で製造された部品に必要な特性を付与するために使用されます。熱処理の概要、熱処理が使用される理由、Impro がお客様に提供できる機能について説明します。

金属の鋳造と凝固

セラミックのシェルや型に流し込むとすぐに、溶けた金属は冷え始めます。液体から固体の結晶または粒子に移行すると、金属内で形成および成長します。粒子形成の速度は、主に冷却速度によって決まります。セラミック シェルと接触している金属は最も速く冷却されますが、鋳造される部品の奥深くにある部分は最後に固化します。金型の予熱により固化速度が遅くなり、より大きな粒子が形成されます。

この漸進的な冷却により、硬度と靭性が鋳造全体で変化する構造が作成されます。さらに、収縮によって内部応力が発生し、部品が意図した形状から変形します。これらの望ましくない特性は、熱処理によって対処されます。

熱処理プロセス

熱処理は、鋳造物の温度を所定のレベルまで上げ、冶金学的変化が起こる間その温度を維持し、制御された速度で冷却することで構成されます。さまざまなプロセスは、主に達成されるピーク温度または浸漬温度、浸漬時間、および冷却速度によって定義されます。さらに、一部のプロセスは真空または制御された雰囲気で実行されます。

一般的にインベストメント鋳造される金属は、アルミニウム、鋼、およびニッケルベースの超合金です。組成が異なるということは、熱処理プロセスが異なることを意味します。

アルミニウム合金は、硬度と延性を変更し、機械加工性を向上させるために焼き戻しプロセスを経ることができます。最も広く使用されているプロセスは、T4、T6、および T61 として定義されており、それぞれが促進された老化の形態を付与します。

インベストメント鋳造低合金鋼および超合金は、多くの場合、次の熱処理プロセスの 1 つまたは複数を経ます。

• 均質化 — 鋳物は、合金元素が本体全体に拡散するのに十分な高温に保たれます
• 溶体化熱処理と析出硬化 - 均質化に似ていますが、全体的な硬度を上げる温度で実行されます
• 応力の均等化/緩和 — 鋳物は再結晶温度未満に加熱され、内部応力が解放されている間に浸漬されます
• 表面硬化 — 一般的なプロセスはガス窒化と浸炭窒化であり、制御された雰囲気で表面硬度を上げるために行われます
• 焼き戻し/焼きなまし — インベストメント鋳造よりも加工硬化金属に適用されることが多いですが、硬度を下げて再結晶を促進するために使用される場合があります

インプロのインベストメント鋳造熱処理能力

私たちは、次のことができる自動化された多目的熱処理ラインを運営しています:

• 浸炭
• 炭素の回復
• 正規化
• 浸炭窒化
• 低合金鋼の焼き戻し

アルミニウムの熱処理も可能で、真空熱処理、ガス窒化、アニーリング、応力除去用の炉を備えています。

炉の熱処理に代わるものは、誘導加熱です。このプロセスでは、処理する部品を誘導コイルの中に入れ、必要に応じて加熱および冷却します。誘導は硬化と軟化の両方に使用されます。強度、硬度、および延性を局所的に変更できる鋳物に特に役立ちます。

熱処理のメリットとオプションについてご相談ください

インベストメント鋳造は、機械加工をほとんど、またはまったく必要としないニアネット シェイプの部品を製造します。ただし、この方法で製造された部品は、必要なすべての機械的特性を備えていない場合があります。

熱処理は、部品の寸法を変更せずに表面とバルクの特性を変更する方法を提供します。ワンストップショップとして、Impro はお客様のニーズと期待に応える幅広い熱処理プロセスを実行できます。詳細についてはお問い合わせください。