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长城铸钢技术工艺

发布日期:2014.09.17 |

来源:本站编辑 |

作者:长城铸钢 |

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铸钢的铸造技术与工艺对于强度、塑性和韧性要求更高的机器零件,需要采用铸钢件。铸钢件的产量仅次于铸铁,约占铸件总产量的15%。

一、按照化学成分铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。其中以碳素铸钢应用最广,占铸钢总产量的80%以上。

1、碳素铸钢一般的,低碳钢的熔点较高、铸造性能差,仅用于制造电机零件或渗碳零件;中碳钢,具有高于各类铸铁的综合性能,即强度高、有优良的塑性和韧性,因此适于制造形状复杂、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,是碳素铸钢中应用最多的一类;高碳钢的熔点低,其铸造性能较中碳钢的好,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 根据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。 低合金铸钢,我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件,具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。如高锰钢,是一种抗磨钢, 主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件;铬镍不锈钢和铬不锈钢等,对硝酸的耐腐蚀 性很高,主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。

二、铸钢的铸造工艺措施:

1、由于钢液的流动性差,为防止铸钢件产生冷隔和浇不足,铸钢件的壁厚不能小于8mm; 浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大;采用干铸型或热铸型;适当提高浇注温度,一般为1520°~1600℃,因为浇注温度高,钢水的过热度大、保持液态的时间长,流动性可得到改善。但是浇温过高,会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件,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℃左右。

2、为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷,在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施,以实现顺序凝固。 此外,为防止铸钢件产生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷,应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸型用型砂中加锯末、在型芯 中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯的退让性和透气性。

(1)铸钢的熔点高,相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用,极易产生粘砂缺陷。因此,应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型,并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。为减少气体来源、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铸造,如采用CO2硬化的水玻璃砂型。

三、 铸钢件的热处理

铸钢件均应在热处理后使用。因为铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等铸造缺陷,使铸钢件的强度、尤其是 塑性和韧性大大降低。 为细化晶粒、均匀组织及消除内应力,铸钢件必须进行正火或退火处理。正火处理后的钢,其机械性能较退火后的高,成本也较低,所以应用较多。但由于正火处理会引起较退火大的内应力,只适用于含碳量小于0.35%的铸钢件。因为低碳铸钢件的塑性好,冷却时不易开裂。为减小内应力,铸钢件在正火后,还应进行高温回火。对于含碳量≥0.35%的、结构复杂及易产生裂纹的铸钢件,只能进行退火处理。铸钢件不宜淬火,否则极易开裂。

 四、 铸钢的熔炼

铸钢的熔炼一般采用平炉,电弧炉和感应炉等。平炉的特点是容量大、可利用废钢作原料、能准确控制钢的成分并能熔炼优质钢及低合金钢,多用于熔炼质量要求高的、大型铸钢件用的钢液。 三相电弧炉的开炉和停炉操作方便,能保证钢液的成分和质量、 对炉料的要求不甚严格、容易升温,故能炼优质钢、高级合金钢和特殊钢等,是生产成型铸 钢件的常用设备。 此外,采用工频或中频感应炉,能熔炼各种高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、 夹杂少,适于小型铸钢车间采用。

 

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