Legierter Stahl ist eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung, die durch Zugabe einer angemessenen Menge eines oder mehrerer Legierungselemente zu gewöhnlichen Kohlenstoffstahl. Je nach den verschiedenen hinzugefügten Elementen und der entsprechenden Verarbeitungstechnologie kann der legierte Stahl eine hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Tieftemperaturbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, nicht-magnetische und andere einzigartige Eigenschaften erhalten. Legierter Stahl wird hauptsächlich in zwei Kategorien unterteilt: niedrig legierter Stahl und hoch legierter Stahl. Legierter Stahl für den Feinguss ist in der Regel niedrig legierter Stahl.
Gängige Legierungsmittel in legiertem Stahl
Zu den üblichen Legierungsmitteln gehören Mangan (das häufigste), Nickel, Chrom, Molybdän, Vanadium, Silizium und Bor. Zu den weniger verbreiteten Legierungen gehören Aluminium, Kobalt, Kupfer, Cer, Niob, Titan, Wolfram, Zinn, Zink, Blei und Zirkonium. Streng genommen ist jede Art von Stahl eine Legierung, aber nicht jeder Stahl wird als "legierter Stahl" bezeichnet. Der einfachste Stahl ist eine Legierung aus Eisen und Kohlenstoff (etwa 0,1% bis 1%, je nach Art). Der Begriff "legierter Stahl" ist jedoch ein Standardbegriff, der sich auf Stahl bezieht, dem neben Kohlenstoff absichtlich andere Legierungselemente hinzugefügt wurden.
Legierte Stahlgußsorten
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
P≤ |
S≤ |
Ni |
| 42CrMo |
0.38-0.45 |
0.17-0.37 |
0.50-0.80 |
0.90-1.20 |
0.15-0.25 |
|
|
|
| 35CrMo |
0.32-0.40 |
0.17-0.37 |
0.40-0.70 |
0.80-1.10 |
0.15-0.25 |
|
|
|
| 40CrNiMo |
0.37-0.44 |
0.17-0.37 |
0.50-0.80 |
0.60-0.90 |
0.15-0.25 |
|
|
1.25-1.65 |
| 4130 |
0.28-0.33 |
0.15-0.35 |
0.40-0.60 |
0.80-1.10 |
0.15-0.25 |
0.035 |
0.04 |
|
| 4140 |
0.38-0.43 |
0.15-0.35 |
0.75-0.10 |
0.80-1.10 |
0.15-0.25 |
0.035 |
0.04 |
|
| 8630 |
0.28-0.33 |
0.15-0.35 |
0.70-0.90 |
0.40-0.60 |
0.15-0.25 |
0.035 |
0.04 |
0.40-0.70 |
Was sind die Vorteile von legiertem Stahlguss？
1. Größere Flexibilität bei der Gestaltung
Diese Konstruktion bietet eine größere Freiheit bei der Wahl der Form und Größe des Gussteils, insbesondere bei komplizierten Formen und Hohlkörpern. Der einzigartige Prozess des Kerngusses kann den legierten Stahlguss herstellen. Leicht zu formen und Form zu ändern, und kann schnell produzieren fertige Produkte nach Zeichnungen, die schnell reagieren können und verkürzen die Lieferzeit.
2. Hohe Flexibilität und Variabilität in der metallurgischen Fertigung
Sie können legierten Stahlguss mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen und Organisationsstrukturen wählen, um den Anforderungen verschiedener Projekte gerecht zu werden. Verschiedene Wärmebehandlungsverfahren können die mechanischen Eigenschaften auswählen und in einem weiten Bereich nutzen und die Lötbarkeit und Verwendbarkeit verbessern.
3. Verbesserung der allgemeinen strukturellen Festigkeit
Aufgrund der hohen Zuverlässigkeit des Projekts in Verbindung mit dem gewichtsreduzierten Design und der kurzen Lieferzeit können legierte Stahlgussteile ihren Wettbewerbsvorteil in Bezug auf Preis und Wirtschaftlichkeit ausbauen.
4. Eine breite Palette von Gewichtsveränderungen
Im Allgemeinen haben kleine legierte Stahlgussteile nur 10 Gramm, während große legierte Stahlgussteile mehrere Tonnen, Dutzende oder sogar Hunderte von Tonnen erreichen können.
Wenn wir also Bauteile mit hoher Zugfestigkeit oder dynamischer Belastung, kritische Druckbehältergussteile und Kernbauteile, die bei niedrigen oder hohen Temperaturen stark belastet werden, benötigen, sollten wir im Prinzip legiertem Stahlguss den Vorzug geben.
Produktionsverfahren für legierten Stahlguss
Beim so genannten legierten Stahlgussverfahren werden schmelzbare Materialien (wie Wachs oder Kunststoff) verwendet, um ein schmelzbares Modell (als Einlage oder Modell bezeichnet) herzustellen.
Wie werden legierte Stahlgussteile hergestellt?
Zunächst wird es mit mehreren speziellen feuerfesten Farbschichten beschichtet, getrocknet und gehärtet, um eine integrale Hülle zu bilden.
Verwenden Sie dann Dampf oder heißes Wasser, um das Modell aus der Schale zu schmelzen, legen Sie die Schale in den Sandkasten und füllen Sie sie mit trockenem Sand.
Anschließend wird die Form in den Röstofen gestellt und bei hoher Temperatur gebrannt (bei Verwendung einer hochfesten Schale kann die entformte Schale direkt ohne Modellierung gebrannt werden).
Nachdem die Form oder Schale gebrannt wurde, wird geschmolzenes Metall hineingegossen, um legierten Stahlguss zu erhalten.
Beim Pressen einer Investitionsform wird in der Regel ein Pressentyp mit einer hohen Oberflächengüte des Hohlraums verwendet. Daher ist die Oberflächengüte der Feingussform relativ hoch.
Darüber hinaus besteht die Schale aus einer feuerfesten Beschichtung aus einem speziellen hochtemperaturbeständigen Klebstoff und feuerfestem Material, mit dem die Muffel beschichtet ist, und die Innenfläche des Hohlraums, die in direktem Kontakt mit dem geschmolzenen Metall steht, weist eine hohe Glätte auf.
Daher ist die Oberflächengüte von Feingussteilen höher als die von allgemeinen Gussteilen und erreicht im Allgemeinen Ra.1,6~3,2μm.
Die Maßgenauigkeit von legiertem Stahlguss ist relativ hoch, im Allgemeinen bis zu CT4-6 (Sandguss ist CT10~13, Druckguss ist CT5~7).
Aufgrund des komplexen Prozesses des legierten Stahlgusses wirken sich natürlich viele Faktoren auf die Maßgenauigkeit der Gussteile aus, wie z. B. die Schrumpfung des Formmaterials, die Verformung der Muffel, die lineare Veränderung der Schale beim Erhitzen und Abkühlen, die Schrumpfungsrate der Legierung und die Erstarrung Verformung der Gussteile während des Prozesses, usw.
Obwohl die Maßgenauigkeit von gewöhnlichen Feingussteilen relativ hoch ist, muss ihre Konsistenz noch verbessert werden.
Inspektion und Prüfung von Gussstücken aus legiertem Stahl
Vor der Verwendung von legiertem Stahlguss müssen wir sie vorab prüfen, um festzustellen, ob die Ausrüstung für die aktuelle Verwendung geeignet ist und ob sie beschädigt ist oder nicht. Bei der Prüfung sollten wir angemessene Prüfmethoden und geeignetes Prüfpersonal einsetzen, um die Qualität der fertigen legierten Stahlgussteile zu prüfen.
1. Das Aussehen von Gussstücken aus legiertem Stahl
Die Vergleichsproben können die Oberflächenrauhigkeit von legiertem Stahlguss und die Mikrorisse auf der Oberfläche beurteilen. Sie können mit der Färbemethode und der Magnetpulvermethode geprüft werden.
2. Die innere Qualität von Gussstücken aus legiertem Stahl.
In der Regel verwenden wir zur Prüfung und Beurteilung Audio-, Ultraschall-, Wirbelstrom-, Röntgen- und γ-Röntgenverfahren.
Es ist wichtig, eine Konformitätsbescheinigung beizufügen, aus der hervorgeht, dass die Charge legierter Stahlgussteile den Anforderungen der Zeichnung oder des Vertrags und den einschlägigen technischen Normen entspricht.
Die Anwendung von Gussstücken aus legiertem Stahl
Sie fügen legierende Elemente zu legiertem Stahlguss hinzu, damit das Material eine bestimmte Leistung erreicht. Als Richtlinie gilt, dass wir Legierungselemente in einem geringen Anteil (weniger als 5%) hinzufügen sollten, um die Festigkeit oder Härtbarkeit zu erhöhen. Ein größerer Anteil (über 5%) wird hinzugefügt, um besondere Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit und extreme Temperaturstabilität zu erzielen. Im Stahlherstellungsprozess sollten wir Mangan, Silizium oder Aluminium hinzufügen, um gelösten Sauerstoff, Schwefel und Phosphor in der Schmelze zu entfernen.
Im Folgenden werden eine Reihe verbesserter Eigenschaften von legiertem Stahlguss (im Vergleich zu Kohlenstoffstahl) aufgeführt: Festigkeit, Härte, Zähigkeit, Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Härtbarkeit und Warmhärte. Um einige dieser verbesserten Eigenschaften zu erreichen, muss das Metall möglicherweise wärmebehandelt werden.
Diese Entdeckungen werden in exotischen und anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt, z. B. in Turbinenschaufeln für Düsentriebwerke, Raumfahrzeuge und Kernreaktoren. Aufgrund der ferromagnetischen Eigenschaften von Eisen haben einige Stahllegierungen kritische Anwendungen gefunden, bei denen ihre Reaktion auf Magnetismus von Bedeutung ist, z. B. in Motoren und Transformatoren. Die Verwendungszwecke und Anwendungen von legiertem Stahlguss decken verschiedene Branchen und Gussarten ab.
