Επενδυτική χύτευση από ανθρακούχο χάλυβα Silica Solείναι τα προσαρμοσμένα χύτευση που παράγονται από τη διαδικασία χύτευσης επένδυσης χαμένου κεριού (ή ονομάζεται χύτευση ακριβείας) ανθρακούχου χάλυβα. Ο χυτός ανθρακούχος χάλυβας είναι το είδος του χυτού χάλυβα με τον άνθρακα ως κύριο στοιχείο κράματος και μια μικρή ποσότητα άλλων στοιχείων κραμάτων. Μπορούν να χωριστούν σε χυτό χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα, χυτό χάλυβα μεσαίου άνθρακα και χυτό χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα. Η περιεκτικότητα σε άνθρακα του χυτού χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι μικρότερη από 0,25%, η περιεκτικότητα σε άνθρακα του χάλυβα μεσαίου άνθρακα είναι μεταξύ 0,25% και 0,60%, και η περιεκτικότητα σε άνθρακα του χυτού χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα είναι μεταξύ 0,6% και 3,0%. Η αντοχή και η σκληρότητα του χυτού ανθρακούχου χάλυβα αυξάνονται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα. Ο χυτός ανθρακούχο χάλυβας έχει είδη πλεονεκτημάτων όπως χαμηλότερο κόστος παραγωγής, υψηλότερη αντοχή, καλύτερη σκληρότητα και μεγαλύτερη πλαστικότητα. Τα χυτά από ανθρακούχο χάλυβα Silica Sol μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εξαρτημάτων που φέρουν βαριά φορτία, όπως ανταλλακτικά τρακτέρ, σιδηροδρομικά φορτηγά βαγόνια, αυτοκίνητα, βάσεις ελασμάτων χάλυβα, βάσεις υδραυλικής πρέσας σε βαριά μηχανήματα. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εξαρτημάτων που υπόκεινται σε μεγάλες δυνάμεις και κρούσεις, όπως τροχοί, ζεύκτες, ενισχυτικά και πλαϊνά πλαίσια σε σιδηροδρομικά οχήματα.
Η περιεκτικότητα σε άνθρακα του χυτού ανθρακούχου χάλυβα είναι γενικά μεταξύ 0,2% και 0,6%. Εάν η περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι πολύ υψηλή, η πλαστικότητά του θα επιδεινωθεί και είναι επιρρεπείς να εμφανιστούν ρωγμές κατά τη χύτευση.
Η ποιότητα του χυτού χάλυβα αποτελείται από ZG και δύο σετ αριθμών. Μεταξύ αυτών, το ZG είναι ο κωδικός για το χυτό χάλυβα και τα δύο σύνολα αριθμών μετά τον κωδικό αντιπροσωπεύουν την αντοχή διαρροής ReL (MPa) και την αντοχή εφελκυσμού Rm (MPa). Για παράδειγμα, το ZG270-500 υποδεικνύει χυτό χάλυβα με αντοχή διαρροής 270 MPa και αντοχή εφελκυσμού 500 MPa.
Για εξαρτήματα με διαφορετικές απαιτήσεις χρήσης χρησιμοποιούνται διαφορετικές ποιότητες χυτού ανθρακούχου χάλυβα. Το ZG230-450 έχει κάποια αντοχή και καλή πλαστικότητα, σκληρότητα και συγκολλησιμότητα και έχει αποδεκτή απόδοση κοπής. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή εξαρτημάτων που δεν υπόκεινται σε υψηλή καταπόνηση και απαιτούν συγκεκριμένη σκληρότητα, όπως βάσεις άκμονα, περιβλήματα ρουλεμάν, κελύφη, σώματα βαλβίδων και πλάκες βάσης. Το ZG270-500 έχει υψηλότερη αντοχή και καλύτερη σκληρότητα και όλες οι επιδόσεις της διαδικασίας είναι καλές. Χρησιμοποιείται ευρέως και χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή χαλύβδινων πλαισίων μηχανών έλασης, περιβλημάτων ρουλεμάν, ράβδων σύνδεσης και σωμάτων κυλίνδρων κ.λπ. Το ZG310-570 έχει καλή αντοχή και απόδοση κοπής, χαμηλότερη πλαστικότητα και σκληρότητα και χρησιμοποιείται για την κατασκευή διαφόρων μηχανικών εξαρτημάτων που υπόκεινται σε υψηλά φορτία, όπως μεγάλα γρανάζια, σώματα κυλίνδρων, τροχοί φρένων και κυλίνδρους. Το ZG340-640 έχει υψηλή αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στη φθορά, κακή συγκόλληση και χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή γραναζιών, κυλίνδρων, τροχών καστάνιας και συνδέσμων κ.λπ.
Οι ποιότητες, η χημική σύνθεση και οι ιδιότητες του γενικού χυτού ανθρακούχου χάλυβα μηχανικής φαίνονται στον ακόλουθο πίνακα:
Διαβαθμίσεις, χημική σύνθεση και ιδιότητες γενικού χυτού ανθρακούχου χάλυβα μηχανικής
|
Κώδικας |
χημική σύνθεση/%(≤) |
θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας/ ℃ |
Μηχανικές ιδιότητες σε θερμοκρασία δωματίου (≥) |
|||||||||
|
αποχωρητήριο |
wSi |
wMn |
wS, P |
ReL ή Rp0,2/MPa |
Rm/MPa |
A11.3/% |
Z/% |
KV/J |
KU/J |
Σκληρότητα (HBW) |
||
|
ZG200-400 |
0.2 |
0.6 |
0.8 |
0.035 |
20~940 (κανονικοποίηση) |
200 |
400 |
25 |
40 |
30 |
47 |
126-149 |
|
ZG230-450 |
0.3 |
0.9 |
880~900 (κανονικοποίηση ή ανόπτηση) 620~680 (μετριασμός) |
230 |
450 |
22 |
32 |
25 |
35 |
139-169 |
||
|
ZG270-500 |
0.4 |
860~880 (κανονικοποίηση ή ανόπτηση) 600~620 (μεγαλώνοντας) |
270 |
500 |
18 |
25 |
22 |
27 |
149-187 |
|||
|
ZG310-570 |
0.5 |
0.6 |
840~860 (κανονικοποίηση ή ανόπτηση) 620~650 (μετριασμός) |
310 |
570 |
15 |
21 |
15 |
24 |
163-217 |
||
|
ZG340-640 |
0.6 |
830~850 (κανονικοποίηση ή ανόπτηση) 620~650 (μετριασμός) |
340 |
640 |
10 |
18 |
10 |
16 |
187-228 |
|||
Κατά την παραγωγή, οι απαιτήσεις για χυτευμένο ανθρακούχο χάλυβα είναι να έχει ορισμένες μηχανικές ιδιότητες. Οι κύριοι δείκτες των μηχανικών ιδιοτήτων αναφέρονται συνήθως στην αντοχή (αντοχή διαρροής ReL και αντοχή εφελκυσμού Rm), την πλαστικότητα (επιμήκυνση Α και μείωση της περιοχής Z) και την σκληρότητα (ενέργεια απορρόφησης κρούσης K).
Οι μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα καθορίζονται από τη μικροδομή του και η μικροδομή καθορίζεται βασικά από τη χημική σύνθεση του χάλυβα, τις συνθήκες κρυστάλλωσης και τη θερμοκρασία θερμικής επεξεργασίας.
Η χημική σύσταση του ανθρακούχου χάλυβα, εκτός από τον σίδηρο, περιλαμβάνει κυρίως άνθρακα, πυρίτιο, μαγγάνιο, φώσφορο και θείο. Μεταξύ αυτών των πέντε στοιχείων, ο άνθρακας παίζει τον πιο σημαντικό ρόλο. Η ποσότητα του άνθρακα επηρεάζει άμεσα τη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα. Ο χυτός ανθρακούχο χάλυβας ταξινομείται με βάση τη διαφορετική περιεκτικότητα σε άνθρακα. Τα κλάσματα μάζας του πυριτίου και του μαγγανίου θα πρέπει να ελέγχονται εντός ενός συγκεκριμένου εύρους και οι διακυμάνσεις εντός αυτού του εύρους δεν έχουν σημαντική επίδραση στις μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα. Ο φώσφορος και το θείο μειώνουν τις μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα και είναι επιβλαβείς ακαθαρσίες και πρέπει να ελέγχονται κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο.
Η διαδικασία τήξης του χυτού ανθρακούχου χάλυβα είναι ένα από τα πιο κρίσιμα βήματα. Για να αποκτήσετε κατάλληλα χυτά, η θερμοκρασία έκχυσης (δείτε τον παρακάτω πίνακα) και η ταχύτητα έκχυσης πρέπει να ελέγχονται αυστηρά.
|
θερμοκρασία κτυπήματος & θερμοκρασία έκχυσης ανθρακούχου χάλυβα |
|||||
|
θερμοκρασία του χάλυβα |
Η περιεκτικότητα σε άνθρακα του χυτού ανθρακούχου χάλυβα/% |
||||
|
0,1-0,2 |
0,2-0,3 |
0,3-0,4 |
0,4-0,5 |
0,5-0,6 |
|
|
θερμοκρασία χτυπήματος/℃ |
1620-1640 |
1610-1630 |
1600-1620 |
1550-1610 |
1580-1600 |
|
θερμοκρασία έκχυσης/℃ |
1540-1560 |
1530-1550 |
1520-1540 |
1510-1530 |
1500-1520 |
Μικροδομή χυτευμένης κατάστασης:Οι μηχανικές ιδιότητες του ανθρακούχου χάλυβα στη χυτή κατάσταση είναι σχετικά κακές, ειδικά με χαμηλή αντοχή σε κρούση. Οι λόγοι για τις κακές μηχανικές ιδιότητες περιλαμβάνουν πιθανά ελαττώματα χύτευσης (όπως κοιλότητες συρρίκνωσης, πορώδες, πόροι αερίου, ρωγμές κ.λπ.) και το πιο σημαντικό, οφείλονται στις ελλείψεις στη μικροδομή, που εκδηλώνονται κυρίως ως χονδροειδείς κόκκοι και μπαινίτης. Επιπλέον, υπάρχουν και εσωτερικές τάσεις εντός του χυτού.