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铸钢件的制造手艺
点击数:2138  更新工夫:2011-6-22  公布人:admin


    关于强度、塑性和韧性要求更高的机械零件,需求接纳铸钢件。铸钢件的产量仅次于铸铁,约占铸件总产量的15%。

一、根据化学成分铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。此中以碳素铸钢使用最广,占铸钢总产量的80%以上。
1、碳素铸钢
    普通的,低碳钢ZG15的熔点较高、锻造机能差,仅用于制造机电零件或渗碳零件;中碳钢ZG25~ZG45,具有高于各种铸铁的综合机能,即强度高、有优秀的塑性和韧性,因而适于制造外形庞大、强度和韧性要求高的零件,如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等,是碳素铸钢中使用最多的一类;高碳钢ZG55的熔点低,其锻造机能较中碳钢的好,但其塑性和韧性较差,仅用于制造少数的耐磨件。
2、合金铸钢
    按照合金元素总量的多少,合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。
1)低合金铸钢,我国次要使用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用来制造齿轮、水压机事情缸和水轮机转子等零件,而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等主要受力零件。
2)高合金铸钢 ,具有耐磨、耐热或耐腐化等特殊性能。如高锰钢ZGMn13,是一种抗磨钢,次要用于制造在干摩擦事情条件下利用的零件,如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等;铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等,对硝酸的耐腐蚀性很高,次要用于制造化工、石油、化纤和食物等装备上的零件。

二、铸钢的锻造工艺特性
    铸钢的机械性能比铸铁高,但其锻造机能却比铸铁差。由于铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、膨胀大,其体膨胀率为10~14%,线膨胀为1.8~2.5%。为避免铸钢件发生浇不敷、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺点,必需采纳比铸铁庞大的工艺步伐:
1、由于钢液的流动性差,为避免铸钢件产生冷隔和浇不敷,铸钢件的壁厚不能小于8mm;浇注体系的构造力图简朴、且截面尺寸比铸铁的大;接纳干铸型或热铸型;恰当提高浇注温度,普通为1520°~1600℃,由于浇注温度高,钢水的过热度大、连结液态的时间长,流动性可得到改进。可是浇温太高,会惹起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺点。因而普通小型、薄壁及外形庞大的铸件,其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃;大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃阁下。
2、因为铸钢的膨胀大大超越铸铁,为避免铸件呈现缩孔、缩松缺点,在锻造工艺上多数接纳冒口和、冷铁和补助等步伐,以实现次第凝固。
    另外,为避免铸钢件发生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺点,应使其壁厚平均、制止尖角和直角构造、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及接纳空 心型芯和油砂芯等来改进砂型或型芯的让步性和透气性。
(1)铸钢的熔点高,响应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型质料相互作用,极易发生粘砂缺点。因而,应接纳耐火度较高的人造石英砂做铸型,并在铸型外表刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。为削减气体滥觞、提高钢水流动性及铸型强度,大多铸钢件用干型或快干型来锻造,如接纳CO2软化的水玻璃砂型。

三、 铸钢件的热处理
    铸钢件均应在热处理后利用。由于铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、构造不均及残存内应力等锻造缺点,使铸钢件的强度、尤其是塑性和韧性大大低落。
    为细化晶粒、平均构造及消弭内应力,铸钢件必需停止正火或退火处置。正火处置后的钢,其机械性能较退火后的高,本钱也较低,以是使用较多。但因为正火处置会惹起较退火大的内应力,只适用于含碳量小于0.35%的铸钢件。由于低碳铸钢件的塑性好,冷却时不容易开裂。为减小内应力,铸钢件在正火后,还应停止高温回火。关于含碳量≥0.35%的、构造庞大及易发生裂纹的铸钢件,只能停止退火处置。铸钢件不宜淬火,不然极易开裂。

四、 铸钢的熔炼
    三相电弧炉的开炉和停炉操纵便利,能包管钢液的身分和质量、对炉料的要求不甚严厉、简单升温,故能炼优良钢、初级合金钢和特别钢等,是消费成型铸钢件的常用装备。
    另外,采用工频或中频感应炉,能熔炼各类初级合金钢和碳含量极低的钢。感应炉的熔炼速度快、合金元素烧损小、能源消耗少、且钢液质量高,即杂质含量少、搀杂少,适于小型铸钢车间接纳。
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