След отливане, отстраняване на пясък и почистване, отливките често страдат от вътрешно напрежение, неравномерна микроструктура и едри зърна. Директната употреба може лесно да доведе до деформация, напукване или нестандартни механични свойства.
Процесите на термична обработка включват контролиране на нагряването, задържането и охлаждането на отливките, за да се подобри вътрешната им структура, да се елиминира остатъчното напрежение и да се подобрят механичните свойства като твърдост, здравина и издръжливост, за да се отговори на изискванията на различни работни условия.
В зависимост от вида на материала и изискванията за приложение, обичайните методи за термична обработка на отливки включват отгряване, нормализиране, закаляване и отвръщане, обработка със стареене и закаляване и отвръщане.
Отгряването включва нагряване на отливката до подходяща температура и задържане за определено време, последвано от бавно охлаждане в пещта. Това ефективно елиминира напрежението при леене, усъвършенства зърната и подобрява пластичността и здравината на отливката, улеснявайки последващата обработка.
Нормализирането включва нагряване и след това охлаждане във въздуха, което води до по-бърза скорост на охлаждане и подобрена якост и твърдост. Подходящ е за обикновени отливки с определени изисквания за структурна якост.
За високо{0}}класове лята стомана с висока якост (напр. 42CrMo, ZG35CrMo, ZG40Cr), закаляването и темперирането -, последвано от високо-температурно отвръщане - обикновено се използват за получаване на темперирана сорбитова структура, балансираща якост и издръжливост. За мартензитни отливки от неръждаема стомана (напр. 410, 420, 440C), закаляването и темперирането се прилагат по подобен начин, за да се получат добри цялостни механични свойства.
За аустенитни неръждаеми стомани (напр. 304, 316, 304L, 316L) често се използва обработка с разтвор. Отливките се нагряват до 1010–1150 градуса и след това бързо се охлаждат с вода, което позволява на карбидите да се разтворят напълно в аустенитната матрица, като по този начин се постига отлична устойчивост на корозия и добра пластичност.
За прецизни отливки, произведени чрез леене по инвестиция, често се използва обработка със стареене, включваща продължително задържане при относително ниски температури за стабилизиране на размерите на отливката и предотвратяване на деформация по време на последваща обработка или употреба.
Този процес е особено подходящ за компоненти с висока-прецизност като тела на клапани, тела на помпи и хидравлични фитинги.
Ефективността на топлинната обработка на отливките е тясно свързана с температурата на нагряване, скоростта на нагряване, времето на задържане и метода на охлаждане.
Прекомерната температура може лесно да причини прегряване и изгаряне на отливката, докато недостатъчната температура няма да успее да постигне желаното подобрение на микроструктурата. Бързите скорости на нагряване или охлаждане могат да генерират нови напрежения или дори да доведат до пукнатини.
Освен това параметрите на процеса на термична обработка се различават значително за отливки, изработени от различни материали (чугун, лята стомана, неръждаема стомана, алуминиеви сплави и др.) и трябва да се прилагат стриктно в съответствие със стандартите за материали и изискванията за проектиране на продукта.
Правилният процес на термична обработка може не само да поправи структурни дефекти, генерирани по време на процеса на леене, но също така значително да подобри надеждността и експлоатационния живот на отливките. Това е незаменима ключова стъпка след-обработка в процеси като прецизно леене, леене със смола и пясък и леене по инвестиция.
