Význam tepelného zpracování při výrobě odlévání čerpadla membrány
Čerpadla membrány se široce používají v chemickém, těžebním, potravinovém a environmentálním odvětví. Jako komponenty nesoucí klíčové tlak musí odlitky těla čerpadla mít vynikající mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi. Tepelné zpracování hraje ústřední roli při výrobě lití. Úpravou mikrostruktury může výrazně zlepšit sílu, tvrdost, houževnatost a odolnost proti korozi odlitku. Různé metody tepelného zpracování, jako je žíhání, normalizace, zhášení, temperování a povrchové tepelné zpracování, mají hluboký dopad na výkon odlitků čerpadla membrány.
Dopad tepelného zpracování na mechanické vlastnosti
Odlitky čerpadla membrány jsou často podrobeni střídavým napětím a dopadu na kapalinu, což vyžaduje vysokou pevnost a houževnatost. Tepelné zpracování může změnit vnitřní strukturu kovu, optimalizovat morfologii zrna a zvýšit kapacitu nosnosti. Žíhání eliminuje vnitřní napětí generovaná během procesu lití, snižuje tvrdost a zlepšuje machinabilitu. Normalizace upřesňuje velikost zrna a dělá mikrostrukturu jednotnější, čímž se zlepšuje celkové mechanické vlastnosti. Proces zhášení a temperování vytváří temperovanou martenzitovou strukturu, která kombinuje vysokou pevnost s určitým stupněm houževnatosti a během dlouhodobého provozu splňuje požadavky na únavovou odolnost na membránových čerpacích. Prostřednictvím vhodného tepelného zpracování mohou odlitky čerpadla udržovat stabilní provoz za vysokých zatížení a komplexních provozních podmínek.
Tepelné zpracování zlepšuje odolnost proti opotřebení
Když membrána čerpadla médium čerpadla obsahující pevné částice, vnitřní stěna těla čerpadla je často vystavena intenzivní erozi a tření. Odlitky ošetřené nehetry postrádají dostatečnou tvrdost a jsou náchylné k nošení a odpalování. Vytápění zhášení nebo indukce povrchu může výrazně zvýšit povrchovou tvrdost těla čerpadla a zvýšit odolnost proti opotřebení. Kalená vrstva povrchu účinně odolává dopadu pevných částic, zpomaluje rychlost opotřebení a tak prodlužuje životnost těla čerpadla. Pro provozní podmínky s vysokým obsahem opotřebení může kombinovaný proces tepelného zpracování vyvážit tvrdost povrchu s houževnatostí jádra a dosáhnout rovnováhy mezi odporem opotřebení a odporem trhlin.
Dopad tepelného zpracování na odolnost proti korozi
Čerpadla membrány se často používají k čerpání korozivních médií, jako jsou kyseliny, alkaliky, soli nebo ty, které obsahují chloridové ionty. Odolnost vůči korozi přímo ovlivňuje životnost služby čerpadla. Tepelné zpracování může změnit distribuci legovacích prvků a zlepšit odolnost proti korozi. Léčba roztoku může dosáhnout rovnoměrnějšího rozdělení legovacích prvků v matrici, snižovat segregaci karbidů nebo křehkých fází a snížit riziko lokalizované koroze. Vhodné ošetření stárnutí může podpořit tvorbu pasivního filmu a vytvořit stabilnější koroziovou rezistentní vrstvu na povrchu čerpadla. Tepelné zpracování je zvláště kritické pro odlitky čerpadla z nerezové oceli. Správné zpracování může zabránit intergranulární korozi a korozi stresu a zlepšit celkovou odolnost proti korozi.
Vztah mezi tepelným zpracováním a odolností proti únavě
Čerpadla membrány podléhají během provozu kolísání cyklického tlaku a selhání únavy je běžným problémem. Odlitky ošetřené nehetry mohou mít hrubá zrna a zbytkové napětí, což je činí náchylné k praskání únavy. Tepelné zpracování může účinně zmírnit stres, zdokonalovat zrna a zvýšit houževnatost, čímž se zlepšuje odolnost proti únavě. Povrchové tepelné zpracování nebo procesy, jako je karburizace a nitriding, mohou také zvýšit odolnost proti povrchovému trhlinám, šíření pomalých únavových trhlin a zajistit dlouhodobou stabilitu čerpadla bránice.
Vliv tepelného zpracování na rozměrovou stabilitu odlitků
Proces lití může snadno vést ke strukturální nehomogenity a zbytkovému vnitřnímu napětí, což způsobuje rozměrovou deformaci těla čerpadla během používání. Tepelné zpracování může eliminovat vnitřní napětí a stabilizovat strukturu lití, čímž zajistí během dlouhodobého provozu rozměrovou přesnost a spolehlivost sestavení membránového čerpadla. Tato role je obzvláště důležitá ve vysoce přesných pracovních podmínkách, jako jsou membránové čerpadla ve farmaceutickém nebo potravinářském průmyslu, které mají přísné požadavky na stabilitu těla a pečeť.