鑄鋼件*生產(chǎn)技術(shù)
一、按照化學(xué)成分鑄鋼可分為碳素鑄鋼和合金鑄鋼兩大類。1。合金鑄鋼 ;根據(jù)合金元素總量的多少,合金鑄鋼可分為兩低合金鋼和高合金鋼大類。 (1)低合金鑄鋼,我國主要應(yīng)用錳系、錳硅系及鉻系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用來制造齒輪、水壓機(jī)工作缸和水輪機(jī)轉(zhuǎn)子等零件,而ZG40Cr1常用來制造高強(qiáng)度齒輪和高強(qiáng)度軸等重要受力零件。 (2)高合金鑄鋼,具有耐磨、耐熱或耐腐蝕等特殊性能。如高錳鋼ZGMn13,是一種抗磨鋼,主要用于制造在干磨擦工作條件下使用的零件,如挖掘機(jī)的抓斗前壁和抓斗齒、拖拉機(jī)和坦克的履帶等;鉻鎳不銹鋼ZG1Cr18Ni9和鉻不銹鋼ZG1Cr13和ZGCr28等,對硝酸的耐腐蝕性很高,主要用于制造化工、石油、化纖和食品等設(shè)備上的零件。2。碳素鑄鋼 ;一般的,低碳鋼ZG15的熔點(diǎn)較高、鑄造性能差,僅用于制造電機(jī)零件或滲碳零件;中碳鋼ZG25~ZG45,具有高于各類鑄鐵的綜合性能,即強(qiáng)度高、有優(yōu)良的塑性和韌性,因此適于制造形狀復(fù)雜、強(qiáng)度和韌性要求高的零件,如火車車輪、鍛錘機(jī)架和砧座、軋輥和高壓閥門等,是碳素鑄鋼中應(yīng)用*多的一類;高碳鋼ZG55的熔點(diǎn)低,其鑄造性能較中碳鋼的好,但其塑性和韌性較差,僅用于制造少數(shù)的耐磨件。
二、鑄鋼的鑄造工藝特點(diǎn)
鑄鋼的機(jī)械性能比鑄鐵高,但其鑄造性能卻比鑄鐵差。因?yàn)殍T鋼的熔點(diǎn)較高,鋼液易氧化、鋼水的流動性差、收縮大,其體收縮率為10~14%,線收縮為1.8~2.5%。為防止鑄鋼件產(chǎn)生澆不足、冷隔、縮孔和縮松、裂紋及粘砂等缺陷,須采取比鑄鐵復(fù)雜的工藝措施: 1、由于鋼液的流動性差,為防止鑄鋼件產(chǎn)生冷隔和澆不足,鑄鋼件的壁厚不能小于8mm;澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力求簡單、且截面尺寸比鑄鐵的大;采用干鑄型或熱鑄型;適當(dāng)提高澆注溫度,一般為1520°~1600℃,因?yàn)闈沧囟雀?,鋼水的過熱度大、保持液態(tài)的時(shí)間長,流動性可得到改善。但是澆溫過高,會引起晶粒粗大、熱裂、氣孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形狀復(fù)雜的鑄件,其澆注溫度約為鋼的熔點(diǎn)溫度+150℃;大型、厚壁鑄件的澆注溫度比其熔點(diǎn)高出100℃左右。 2、由于鑄鋼的收縮大大超過鑄鐵,為防止鑄件出現(xiàn)縮孔、縮松缺陷,在鑄造工藝上大都采用冒口和、冷鐵和補(bǔ)貼等措施,以實(shí)現(xiàn)順序凝固。 此外,為防止鑄鋼件產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔和裂紋缺陷,應(yīng)使其壁厚均勻、避免尖角和直角結(jié)構(gòu)、在鑄型用型砂中加鋸末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等來改善砂型或型芯的退讓性和透氣性。 (1)鑄鋼的熔點(diǎn)高,相應(yīng)的其澆注溫度也高。高溫下鋼水與鑄型材料相互作用,極易產(chǎn)生粘砂缺陷。因此,應(yīng)采用耐火度較高的人造石英砂做鑄型,并在鑄型表面刷由石英粉或鋯砂粉制得的涂料。為減少氣體來源、提高鋼水流動性及鑄型強(qiáng)度,大多鑄鋼件用干型或快干型來鑄造,如采用CO2硬化的水玻璃砂型。