Ako kľúčové komponenty veľkých a stredne veľkých zariadení v priemyselných odvetviach, ako sú čerpadlá a ventily, farmaceutický priemysel, energetika a doprava, výkon častí čerpadiel z nehrdzavejúcej ocele liateho obežného kolesa priamo súvisí s prevádzkovou účinnosťou a stabilitou celého systému. Proces odlievania, ktorý je dôležitým prostriedkom výroby týchto dielov, má zásadný vplyv na výkon dielov čerpadla obežného kolesa.
Prehľad procesu castingu
Odlievanie je výrobná metóda, pri ktorej sa roztavený kov naleje do formy a ochladí a stuhne, aby sa vytvorila kovová časť požadovaného tvaru a veľkosti. Pre diely obežného kolesa z nehrdzavejúcej ocele sú výber a podrobnosti o vykonávaní procesu odlievania priamo spojené s kvalitou, výkonom a nákladmi na odlievanie. Bežné metódy odlievania zahŕňajú gravitačné liatie, tlakové liatie (ako je tlakové liatie, odstredivé liatie, squeeze casting) a kontinuálne liatie.
Vplyv procesu odlievania na výkon
1. Proces plnenia a tuhnutia
Tvar obežných kolies z nehrdzavejúcej ocele je zložitý a stena je tenká, čo robí proces plnenia a tuhnutia v procese odlievania kľúčovým faktorom ovplyvňujúcim výkon. Štúdie ukázali, že softvér na numerickú simuláciu (ako je ProCast) možno použiť na optimalizáciu teploty liatia a rýchlosti liatia, čím sa zlepší plniaci účinok odliatku a zabráni sa chybám, ako je nedostatočné liatie. Napríklad vhodná teplota liatia (ako je 1550 ℃) a rýchlosť liatia (ako 0,75 m/s) môžu výrazne zlepšiť kvalitu plnenia odliatkov obežného kolesa a znížiť výskyt defektov.
2. Zmršťovanie a chyby zmršťovania
Aj pri optimalizovaných podmienkach liatia, odliatky obežného kolesa z nehrdzavejúcej ocele môže stále čeliť defektom, ako je zmršťovanie a zmršťovanie. Tieto chyby výrazne znížia mechanické vlastnosti a koróznu odolnosť odliatku. Na vyriešenie tohto problému sa môže použiť spôsob aplikácie chladenia na dutú časť odliatku obežného kolesa. Chladenie môže účinne zrýchliť rýchlosť ochladzovania miestnych oblastí odliatku a podporiť zmršťovanie roztaveného kovu, čím sa eliminuje alebo zníži zmršťovanie a defekty zmršťovania. Experimenty ukazujú, že keď je výška kokily 1/3 vnútornej výšky odliatku obežného kolesa, efekt odstránenia zmršťovacích a zmrašťovacích defektov je najvýznamnejší.
3. Mikroštruktúra a mechanické vlastnosti
Proces odlievania ovplyvňuje nielen makroskopické chyby odliatku, ale priamo určuje aj jeho mikroštruktúru a mechanické vlastnosti. Počas procesu odlievania častí obežného kolesa z nehrdzavejúcej ocele sa roztavený kov ochladzuje a tuhne vo forme, aby vytvoril špecifickú mikroštruktúru. Tieto organizačné charakteristiky (ako je veľkosť zŕn, morfológia a distribúcia) majú dôležitý vplyv na pevnosť, húževnatosť, odolnosť proti korózii a ďalšie vlastnosti odliatku. Úpravou parametrov procesu odlievania (ako je teplota liatia, rýchlosť chladenia atď.) je možné optimalizovať mikroštruktúru a zlepšiť komplexný výkon odliatku.
4. Následná liečba a zlepšenie výkonu
Časti čerpadla obežného kolesa z nehrdzavejúcej ocele po odliatí zvyčajne musia prejsť následným spracovaním, ako je tepelné spracovanie a mechanické spracovanie, aby sa ďalej zlepšil ich výkon. Tepelné spracovanie môže eliminovať zvyškové napätie vo vnútri odliatku a zlepšiť organizáciu a výkon; mechanické spracovanie môže zabezpečiť, že odliatok spĺňa presné požiadavky na veľkosť a tvar. Okrem toho môže byť pri niektorých častiach čerpadla obežného kolesa so špeciálnymi požiadavkami potrebná aj povrchová úprava (ako je striekanie, galvanické pokovovanie atď.), aby sa zlepšila ich odolnosť proti korózii alebo opotrebeniu.
