정밀주조에서 열처리의 역할은 무엇인가요?

정밀주조 높은 정밀도와 높은 복잡성을 특징으로 하는 주조 공정입니다. 그것은 항공 우주, 자동차 제조, 의료 장비 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다. 주조 공정에서 중요한 후처리 공정인 열처리는 주조품의 성능, 품질 및 수명에 중요한 역할을 합니다.

주조 공정에서 열처리는 강도, 인성, 경도 및 내마모성을 포함한 주조물의 기계적 특성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 금속의 냉각속도와 온도분포의 불균일로 인해 주물 내부에 응력 및 결함이 발생할 수 있습니다. 어닐링, 노멀라이징, 담금질 등의 열처리 공정을 통해 이러한 내부 응력을 효과적으로 제거하고 조직 구조를 균질화하며 주조품의 종합적인 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 담금질 후 뜨임 처리를 하면 강철의 경도와 강도를 효과적으로 향상시키는 동시에 우수한 인성을 유지하므로 고하중을 받는 부품에 매우 적합합니다.

열처리는 또한 주물의 미세구조를 개선하는데 중요한 역할을 합니다. 주조 공정 중 금속의 냉각 속도는 미세 구조의 형성에 직접적인 영향을 미칩니다. 열처리의 가열 및 냉각 과정을 통해 금속의 결정립 크기와 상 조성을 변화시켜 주물의 미세 구조를 최적화할 수 있습니다. 알루미늄 합금 주물을 예로 들면, 열처리 후 입자가 더욱 균일하고 미세해지며 기계적 특성과 내식성이 향상됩니다. 또한, 열처리는 상 변형을 촉진하고 기계적 특성에 더 도움이 되는 상 구조를 형성할 수도 있습니다.

항공우주 및 의료 기기와 같은 일부 특수 응용 분야에서는 주물의 내식성이 특히 중요합니다. 열처리는 재료의 화학적 조성과 미세 구조를 변화시켜 주물의 내식성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 적절하게 열처리된 알루미늄 합금 주물 표면에 치밀한 산화 피막이 형성되어 내식성이 크게 향상됩니다. 또한, 열처리 중 일부 합금에 의해 형성된 내식성 상 구조는 주조품의 내식성을 더욱 향상시킵니다.

주조과정에서 주물에 기공, 개재물, 균열 등의 결함이 나타날 수 있습니다. 열처리는 가열 및 냉각을 통해 이러한 결함의 수리 및 제거를 촉진할 수 있습니다. 예를 들어, 어닐링 공정 중에 온도 상승으로 인해 주물의 기공 및 개재물이 팽창하여 주물의 성능에 대한 부정적인 영향을 줄입니다. 동시에 열처리는 균열 치유를 촉진하고 재료의 상 상태를 변화시켜 주조품의 전반적인 품질을 향상시킬 수도 있습니다.

또한 냉각 과정 중 온도 변화로 인해 주물이 변형되어 치수 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 열처리는 내부 응력을 제거하여 주물의 치수 안정성을 향상시킵니다. 주조 후 적절한 열처리를 통해 주조품은 후속 가공 및 사용 중에 더 높은 치수 정확도를 유지할 수 있어 변형으로 인한 가공 난이도와 비용을 줄일 수 있습니다.