Стальные отливки: материалы, применение и оптимизация процесса

Стальные отливки — это цельные металлические детали, полученные путем заливки жидкой стали в заранее подготовленные формы, которые охлаждаются и затвердевают. Этот процесс производства придает стальные отливки превосходное сочетание свойств, благодаря чему они широко используются в нескольких важных областях. В этой статье мы рассмотрим характеристики, области применения и свойства материалов стальных отливок,

1. определение и характеристики стальных отливок

(1) определение

Стальные отливки изготавливаются из литого стального материала посредством процесса литья, их характеристики аналогичны чугуну, но превосходят его по прочности. Металлургическое производство стальные отливки адаптируемость и изменчивость сильна, вы можете выбрать различные химические составы и контроль организации, чтобы адаптироваться к различным инженерным требованиям. Кроме того, стальные отливки также имеют хорошие сварочные характеристики и производительность обработки, могут быть выбраны через различные процессы термообработки в широком диапазоне механических свойств и производительности.

(2) характеристики

1) Гибкость конструкции:

Стальные отливки имеют большую гибкость конструкции по форме и размеру, особенно подходят для изготовления сложных форм и полых деталей.

2) Приспособляемость к металлургическому производству:

Его химический состав и организационная структура могут быть выбраны в соответствии с различными инженерными требованиями, а благодаря различным процессам термообработки механические свойства и использование характеристик могут быть выбраны в широком диапазоне.

3) Механические свойства:

Она обладает хорошими механическими свойствами, такими как прочность, твердость и т.д., и разница в производительности невелика в разных направлениях.

4) Сварочные свойства:

Имеют хорошие сварочные характеристики, легко соединяются с другими частями.

5) Обработка:

Легко режется, гнется, сваривается и полируется, легко превращается в детали различных форм и размеров.

6) Коррозионная стойкость:

Отливки из нержавеющей стали имеют отличную коррозионную стойкость, способны противостоять эрозии кислот, щелочей, солей и других химических веществ.

7) Высокотемпературные характеристики:

Некоторые материалы из нержавеющей стали обладают хорошими высокотемпературными характеристиками, могут сохранять стабильность при высоких температурах, нелегко деформируются и окисляются.

2. Области применения стальные отливки

Стальные отливки имеют широкий спектр применения во многих областях, ниже перечислены некоторые из основных областей применения:

(1) Тяжелая промышленность

1) Строительная техника: стальные отливки используются для производства пластин ковша погрузчиков, бульдозеров, экскаваторов, пластин боковых отвалов, пластин днища ковша и т.д..

2) Горное оборудование: используется в производстве футеровки рудных и каменных дробилок, лопастей и т.д..

3) Металлургическое оборудование: используется в производстве локтя конвейера для спекания железной руды, футеровки машины для спекания железной руды, футеровки скребков и т.д.

4) Электроэнергетическое оборудование: используется для производства футеровки угольной мельницы, угольного бункера, трубы для транспортировки угольной фракции и так далее.

(2) Строительство

1） Строительная техника: используется для производства зубчатой пластины толкателя цемента, футеровки бетономешалки, футеровки здания миксера, футеровки пылесборника и т.д.

2) Конструкционные детали: используются для производства несущих конструкций зданий, таких как балки и колонны.

(3) Стальные отливки для транспорта

1) Железнодорожный транспорт: используется для производства железнодорожных колес, несущих конструктивных элементов, соединительных элементов пути и т.д.

2) Корабли: крупные корабельные отливки, такие как рукоятка руля, колесо якорной цепи, хвостовая колонна, корпус насоса и т.д..

3) автомобильная промышленность: для изготовления блока автомобильного двигателя, головки блока цилиндров, корпуса коробки передач и других ключевых компонентов.

3. Анализ технологии литья стальные отливки

Стальные отливки является ключевым компонентом во многих промышленных приложениях, и процесс его производства включает в себя различные технологии литья. Ниже приведены несколько основных технологий стальные отливки:

(1) Литье в песчаные формы:

Это один из наиболее часто используемых методов литья. При литье в песчаную форму используется песчаная форма для формирования отливки. Этот метод подходит для производства крупных и сложных отливок, но точность и качество поверхности могут быть не такими хорошими, как у других методов.

(2) Литье в литейную форму:

Этот метод также известен как литье по выплавляемым моделям. Для создания формы отливки используется восковая форма, которая затем расплавляется и высушивается под воздействием тепла, после чего в нее впрыскивается жидкий металл. Литье по выплавляемым моделям позволяет получать высокоточные отливки и подходит для сложных и небольших отливок.

(3) Литье в металлические формы:

В этом методе вместо песчаных форм используются металлические. Поскольку металлическую форму можно использовать повторно, она подходит для массового производства. Отливки, полученные методом литья в металлические формы, имеют хорошую точность размеров и чистоту поверхности.

(4) Литье под давлением:

Расплавленный металл впрыскивается в форму под высоким давлением. Этот метод отличается высокой скоростью производства, подходит для массового производства тонкостенных отливок.

(5) центробежное литье:

Расплавленный металл заливают во вращающуюся форму, использование центробежной силы позволяет равномерно распределить металл по внутренней стенке формы. Этот метод обычно используется при производстве цилиндрических отливок, таких как трубы и колеса.

(6) Литье в оболочку:

Использование песка смолы или других материалов, изготовленных из сборных оболочек, а затем залить жидкий металл в оболочку, охладить и затвердеть, чтобы получить отливки. Этот метод подходит для производства тонкостенных, сложных точных отливок из нержавеющей стали, с высокой точностью, низкой стоимостью, коротким производственным циклом и другими преимуществами.

4. Ключевые факторы, влияющие на качество стальные отливки

(1) Выбор материала и его обработка

На качество стальные отливки в первую очередь влияют выбор материала и его обработка.

1) Выбор материала

Подходящий выбор стали и строгий процесс обработки материала призваны обеспечить качество отливок на основе. Контроль химического состава стали имеет решающее значение. Различные соотношения легирующих элементов влияют на физические и механические свойства стали. Например, увеличение содержания углерода может повысить твердость стали, но может снизить ее вязкость; в то время как соответствующее количество марганца, хрома и других легирующих элементов может значительно повысить прочность и коррозионную стойкость стали.

2) Обработка материала

Чистота стали также является важным фактором, влияющим на качество отливок. Примеси в расплавленной стали, такие как оксиды и сульфиды, влияют на механические свойства и внутреннее качество отливок. Поэтому в процессе плавки необходимо принимать эффективные меры по рафинированию, такие как вакуумная дегазация, рафинирование вне печи и т.д., для удаления примесей в стали и повышения ее чистоты.

(2) Проектирование процесса разливки

Конструкция процесса литья также оказывает значительное влияние на качество стальные отливки.

1) Конструкция формы

Конструкция формы должна быть точной, чтобы размер и форма отливок соответствовали проектным требованиям. Конструкция системы заливки должна быть разумной, чтобы избежать пористости или включений в жидкую сталь в процессе заливки.

Кроме того, очень важен контроль скорости охлаждения. Различные скорости охлаждения приводят к различной микроструктуре металла, что влияет на механические свойства отливок.

2) детальная разработка процесса

При проектировании процесса литья также необходимо учитывать усадку и деформацию отливок. Так как сталь усаживается в процессе охлаждения и затвердевания, если форма не спроектирована должным образом, это может привести к таким дефектам, как усадочные отверстия и усадочное ослабление в отливках. Поэтому необходимо разумно установить стояки и холодные утюги, чтобы контролировать последовательность затвердевания и скорость охлаждения отливок для уменьшения дефектов литья.

(3) Технология последующей обработки

Технология последующей обработки является важной частью улучшения качества стальные отливки.

1) Процесс термической обработки

Процесс термообработки может улучшить механические свойства стальных отливок, такие как твердость, вязкость и износостойкость. Благодаря соответствующему процессу термообработки организационная структура стали может быть скорректирована для оптимизации ее характеристик. Например, нормализующая обработка позволяет измельчить зерно и улучшить механические свойства стали; закалка и отпуск могут значительно повысить твердость и износостойкость стали.

2) Технология обработки поверхности

Посредством обработки поверхности можно улучшить состояние поверхности отливки для повышения ее коррозионной стойкости, износостойкости и эстетичности. Распространенные технологии обработки поверхности включают пескоструйную обработку, напыление, гальваническое покрытие и так далее. Например, пескоструйная обработка может удалить оксидную кожу и загрязнения на поверхности отливки, улучшить шероховатость и адгезию поверхности; напыление может сформировать защитную пленку на поверхности отливки, улучшить ее коррозионную стойкость и износостойкость.

5. какие материалы используются для стальные отливки литья?

(1) углеродистая сталь:

Углеродистая сталь может быть разделена на низкоуглеродистую сталь (содержание углерода менее 0,25%), среднеуглеродистую сталь (содержание углерода между 0,25% 0,60%) и высокоуглеродистую сталь (содержание углерода 0,6% 3,0%), в соответствии с различным содержанием углерода. Прочность и твердость углеродистой стали увеличивается с увеличением содержания углерода.

(2) Легированная сталь:

Легированные стали можно разделить на низколегированные (общее количество легирующих элементов меньше или равно 5 процентам), среднелегированные (общее количество легирующих элементов от 5 до 10 процентов) и высоколегированные (общее количество легирующих элементов больше или равно 10 процентам). Эти стали улучшают свойства стали за счет добавления различных легирующих элементов, таких как износостойкость, жаропрочность и коррозионная стойкость.

(3) Нержавеющая сталь:

Нержавеющая сталь — это литой стальной материал с хорошей коррозионной стойкостью, в основном включающий литую сталь 304 и литую сталь 316, которые являются аустенитной литой сталью, немагнитной или слабомагнитной. 430, 403, 410 литая сталь, с другой стороны, является аустенитно-ферритной нержавеющей сталью, обладающей магнитными свойствами.

(4) Жаропрочная сталь:

Жаропрочные стали в основном используются для применения в высокотемпературных средах, такие как хромовые жаропрочные стали, хромоникелевые жаропрочные стали, хромомарганцево-азотные жаропрочные стали и алюминиево-марганцевые жаропрочные стали, которые обладают хорошей устойчивостью к окислению и термоупрочнению при высоких температурах.

(5) Инструментальная сталь:

Инструментальные стали в основном используются для изготовления различных инструментов, таких как литые стали для режущих инструментов и литые стали для форм, которые обычно обладают высокой твердостью и износостойкостью.

(6) Специальные стали:

К специальным сталям относятся нержавеющие стали, жаропрочные стали, износостойкие стали, сплавы на основе никеля и т. д. Они обладают специфическими свойствами для различных специальных применений.

(7) Инженерная и конструкционная литая сталь:

Инженерная и конструкционная литая сталь может быть разделена на литую углеродистую конструкционную сталь и литую легированную конструкционную сталь, они в основном используются в производстве деталей, подверженных большим нагрузкам, таких как тяжелые машины в клети прокатного стана, основания гидравлических прессов и т.д..

6.Резюме

Выбор этих литейных материалов зависит от конкретных требований к применению стальные отливки, таких как прочность, износостойкость, жаропрочность, коррозионная стойкость и так далее. Различные материалы имеют разные эксплуатационные характеристики и подходят для разных рабочих сред и условий использования.