Després de la fosa, l'eliminació de sorra i la neteja, les peces de fosa sovint pateixen estrès intern, microestructura desigual i grans gruixuts. L'ús directe pot provocar fàcilment deformacions, esquerdes o propietats mecàniques deficients.
Els processos de tractament tèrmic impliquen controlar l'escalfament, la retenció i el refredament de les peces de fosa per millorar la seva estructura interna, eliminar l'estrès residual i millorar les propietats mecàniques com ara la duresa, la resistència i la tenacitat per satisfer els requisits de les diferents condicions de treball.
Depenent del tipus de material i dels requisits d'aplicació, els mètodes de tractament tèrmic habituals per a peces de fosa inclouen el recuit, la normalització, l'extinció i el tremp, el tractament d'envelliment i el tremp i el tremp.
El recuit consisteix a escalfar la fosa a una temperatura adequada i mantenir-la durant un temps determinat, seguit d'un refredament lent al forn. Això elimina eficaçment l'estrès de la fosa, perfecciona els grans i millora la plasticitat i la duresa de la fosa, facilitant el mecanitzat posterior.
La normalització implica escalfar i després refredar-se a l'aire, donant com a resultat una velocitat de refredament més ràpida i una resistència i duresa millorades. És adequat per a peces de fosa ordinàries amb certs requisits de resistència estructural.
Per als graus d'acer fos d'alta -resistència (p. ex., 42CrMo, ZG35CrMo, ZG40Cr), el tremp i el tremp - el tremp seguit d'un tremp d'alta-temperatura - s'utilitzen normalment per obtenir una estructura de sorbita temperada, equilibrant la força i la duresa. Per a les peces de fosa d'acer inoxidable martensític (per exemple, 410, 420, 440C), el trempat i el tremp s'apliquen de manera similar per obtenir bones propietats mecàniques completes.
Per als acers inoxidables austenítics (per exemple, 304, 316, 304L, 316L), sovint s'utilitza un tractament amb solució. Les peces de fosa s'escalfen a 1010-1150 graus i després s'apaga ràpidament l'aigua-, permetent que els carburs es dissolguin completament a la matriu d'austenita, aconseguint així una excel·lent resistència a la corrosió i una bona ductilitat.
Per a peces de fosa de precisió produïdes per fosa d'inversió, s'utilitza freqüentment el tractament d'envelliment, que implica una retenció prolongada a temperatures relativament baixes per estabilitzar les dimensions de la fosa i evitar la deformació durant el mecanitzat o l'ús posterior.
Aquest procés és especialment adequat per a components d'alta-precisió, com ara cossos de vàlvules, cossos de bombes i accessoris hidràulics.
L'eficàcia del tractament tèrmic de fosa està estretament relacionada amb la temperatura d'escalfament, la velocitat d'escalfament, el temps de retenció i el mètode de refrigeració.
Una temperatura excessiva pot provocar fàcilment el sobreescalfament i la crema de la fosa, mentre que una temperatura insuficient no aconseguirà la millora de la microestructura desitjada. Les velocitats ràpides d'escalfament o refredament poden generar noves tensions o fins i tot provocar esquerdes.
A més, els paràmetres del procés de tractament tèrmic difereixen significativament per a peces de fosa de diferents materials (ferro colat, acer colat, acer inoxidable, aliatges d'alumini, etc.) i s'han d'implementar estrictament d'acord amb els estàndards de materials i els requisits de disseny del producte.
Un procés de tractament tèrmic adequat no només pot reparar els defectes estructurals generats durant el procés de fosa, sinó que també pot millorar significativament la fiabilitat i la vida útil de les peces de fosa. És un pas clau del post-processament indispensable en processos com ara la fosa de precisió, la fosa de sorra de resina i la fosa d'inversió.
