Ako ovplyvňuje proces tepelného spracovania zliatinových valcových skrutiek ich mechanické vlastnosti?

Procesy tepelného spracovania, ako je kalenie a popúšťanie, zvyšujú tvrdosť zliatinové valcové skrutky zmenou mikroštruktúry materiálu. Počas kalenia sa závitovka zahreje na vysokú teplotu a potom sa rýchlo ochladí, zvyčajne vo vode alebo oleji. Tento proces premieňa materiál na martenzitickú štruktúru, ktorá je tvrdšia a odolnejšia voči opotrebovaniu. Zvýšená tvrdosť zlepšuje schopnosť skrutky odolávať abrazívnym materiálom, vďaka čomu je ideálna pre procesy vytláčania plastov, kde je bežné trenie a opotrebovanie.

Proces tepelného spracovania materiál nielen vytvrdzuje, ale aj zjemňuje jeho zrnitú štruktúru, čo prispieva k zvýšenej odolnosti proti opotrebeniu. Tvrdosť spôsobená tepelným spracovaním v kombinácii s rafinovanou mikroštruktúrou materiálu spôsobuje, že skrutka so zliatinovým valcom je odolnejšia voči abrazívnym účinkom určitých polymérov alebo plnív (napr. sklenené vlákna alebo minerálmi plnené plasty), ktoré by inak mohli spôsobiť rýchle opotrebovanie. Táto odolnosť proti opotrebovaniu je rozhodujúca pre predĺženie životnosti skrutky, zníženie nákladov na údržbu a prestojov.

Okrem tvrdosti môže tepelné spracovanie zlepšiť húževnatosť zliatinových valcových skrutiek vyvážením tvrdosti s ťažnosťou. Po ochladení môže závitovka prejsť temperovaním, procesom, pri ktorom sa znovu zahreje na nižšiu teplotu a pomaly sa ochladí. Tento proces uvoľňuje vnútorné napätie a zvyšuje húževnatosť znížením krehkosti. Tvrdšie materiály sú menej náchylné na praskanie alebo zlomenie pri vysokom mechanickom namáhaní, čo je dôležité pre skrutky so zliatinovým valcom, ktoré pracujú pri nepretržitom zaťažení počas procesov vytláčania.

Tepelné spracovanie, najmä proces rozpúšťacieho spracovania a starnutia, môže výrazne zvýšiť pevnosť zliatinových skrutiek. Zmenou mikroštruktúry zliatiny môže tepelné spracovanie zlepšiť pevnosť v ťahu aj medzu klzu, čo umožňuje skrutke zvládnuť vyššie sily a tlaky počas procesu vytláčania. Vyššia pevnosť zaisťuje, že si skrutka zachová svoj tvar a výkon aj v náročných podmienkach, ako sú vysoké výkony alebo pri spracovaní vysokoviskóznych materiálov.

Odolnosť proti únave je rozhodujúca pre komponenty, ako sú valcové skrutky, ktoré počas vytláčania podstupujú opakované cykly nakladania a vykladania. Procesy tepelného spracovania, najmä tie, ktoré zahŕňajú riadené chladenie alebo techniky na uvoľnenie napätia, pomáhajú zlepšiť odolnosť zliatinových skrutiek proti únave minimalizovaním vnútorných napätí a zjemňovaním štruktúry zŕn. To znamená, že je menej pravdepodobné, že skrutka predčasne zlyhá v dôsledku cyklického zaťaženia, čo prispieva k väčšej spoľahlivosti v prostredí s veľkým objemom výroby.

Tepelné spracovanie môže tiež zlepšiť odolnosť zliatinových skrutiek proti korózii, najmä v kombinácii s určitými zliatinovými kompozíciami, ako je nehrdzavejúca oceľ. Proces tepelného spracovania môže podporiť tvorbu stabilnej oxidovej vrstvy odolnej voči korózii na povrchu skrutky, vďaka čomu je odolnejšia voči chemickej degradácii a hrdzi. To je výhodné najmä v aplikáciách, kde je skrutka vystavená agresívnym chemikáliám alebo vlhkosti, čo by inak viedlo k rýchlejšej degradácii.

Prostredníctvom procesov, ako je žíhanie alebo odstraňovanie napätia, tepelné spracovanie pomáha znižovať zvyškové napätia v zliatine, čím sa zabezpečuje lepšia rozmerová stabilita. To je rozhodujúce pre udržanie presných tolerancií požadovaných pri procesoch vytláčania. Skrutka, ktorá si zachováva svoj tvar v priebehu času, zaisťuje konzistentný tok materiálu a rovnomernú kvalitu taveniny, čo je nevyhnutné na výrobu vysokokvalitných extrudovaných produktov.

Určité tepelné spracovanie, ako je žíhanie, môže tiež zlepšiť obrobiteľnosť zliatinových valcových skrutiek. Vďaka miernemu zmäkčeniu materiálu proces tepelného spracovania uľahčuje opracovanie alebo úpravu skrutky počas výroby. To môže byť výhodné, keď sa vyžaduje presné tvarovanie alebo závitovanie skrutky, čo prispieva k lepšiemu celkovému výkonu v extrúznom stroji.