Jako klíčové součásti velkých a středně velkých zařízení v průmyslových odvětvích, jako jsou čerpadla a ventily, farmaceutický průmysl, energetika a doprava, je výkon dílů čerpadel z nerezové oceli litých oběžných kol přímo spojen s provozní účinností a stabilitou celého systému. Jako důležitý způsob výroby těchto dílů má proces odlévání hluboký dopad na výkon dílů oběžných čerpadel.
Přehled procesu odlévání
Odlévání je výrobní metoda, při které se roztavený kov nalévá do formy a ochlazuje a tuhne, aby se vytvořila kovová součást požadovaného tvaru a velikosti. U dílů oběžných čerpadel z nerezové oceli závisí výběr a podrobnosti provedení procesu odlévání přímo s kvalitou, výkonem a cenou odlitku. Mezi běžné metody lití patří gravitační lití, tlakové lití (jako je tlakové lití, odstředivé lití, squeeze casting) a kontinuální lití.
Vliv procesu lití na výkon
1. Proces plnění a tuhnutí
Tvar oběžných kol z nerezové oceli je složitý a stěna je tenká, takže proces plnění a tuhnutí v procesu odlévání je klíčovým faktorem ovlivňujícím výkon. Studie ukázaly, že numerický simulační software (jako je ProCast) lze použít k optimalizaci teploty lití a rychlosti lití, čímž se zlepší plnicí účinek odlitku a zabrání se defektům, jako je nedostatečné lití. Například vhodná teplota lití (jako je 1550 ℃) a rychlost lití (jako je 0,75 m/s) mohou výrazně zlepšit kvalitu plnění odlitků oběžného kola a snížit výskyt defektů.
2. Smrštění a vady smršťování
I za optimalizovaných podmínek lití, nerezové odlitky oběžného kola může stále čelit defektům, jako je smrštění a smrštění. Tyto vady výrazně sníží mechanické vlastnosti a korozní odolnost odlitku. K vyřešení tohoto problému lze použít způsob aplikace chladu na dutou část odlitku oběžného kola. Chlad může účinně urychlit rychlost ochlazování místních oblastí odlitku a podporovat smršťování roztaveného kovu, čímž eliminuje nebo snižuje smršťování a vady smršťování. Experimenty ukazují, že když je výška kokily 1/3 vnitřní výšky odlitku oběžného kola, je efekt odstranění smršťování a vad smršťování nejvýznamnější.
3. Mikrostruktura a mechanické vlastnosti
Proces odlévání ovlivňuje nejen makroskopické vady odlitku, ale přímo určuje jeho mikrostrukturu a mechanické vlastnosti. Během procesu odlévání dílů oběžného kola z nerezové oceli se roztavený kov ochlazuje a tuhne ve formě za vzniku specifické mikrostruktury. Tyto organizační charakteristiky (jako je velikost zrna, morfologie a distribuce) mají důležitý vliv na pevnost, houževnatost, odolnost proti korozi a další vlastnosti odlitku. Úpravou parametrů procesu odlévání (jako je teplota lití, rychlost chlazení atd.) lze optimalizovat mikrostrukturu a zlepšit komplexní výkon odlitku.
4. Následná léčba a zlepšení výkonu
Části čerpadla oběžného kola z nerezové oceli po odlití obvykle musí projít následnými úpravami, jako je tepelné zpracování a mechanické zpracování, aby se dále zlepšil jejich výkon. Tepelné zpracování může eliminovat zbytkové napětí uvnitř odlitku a zlepšit organizaci a výkon; mechanické zpracování může zajistit, že odlitek splňuje přesné požadavky na velikost a tvar. Navíc u některých dílů oběžných čerpadel se speciálními požadavky může být vyžadována také povrchová úprava (jako je nástřik, galvanické pokovování atd.), aby se zlepšila jejich odolnost proti korozi nebo opotřebení.
