Seit dem Jahr 2000 hat sich der Stahlguss zu einem immer wichtigeren Teil des Geschäfts von Dawang entwickelt. Unsere Stahlgießerei in Dandong, China, verfügt über ein ausgezeichnetes Design, gutes Projektmanagement und Qualitätssicherung. Im Vergleich zu anderen Anbietern haben uns die Vorteile von niedrigen Kosten, hoher Qualität und erhöhter Produktionskapazität in der Stahlgussindustrie hervorgehoben und viele berühmte Stahlgussprojekte gewonnen.
Die Faktoren, die die Stahlgußsorten beeinflussen
Die Einteilung der Stahlgusssorten wird durch die chemische Zusammensetzung, die Handhabung und die mechanischen Eigenschaften des Stahlgusses beeinflusst. Neben dem tatsächlichen prozentualen Anteil von Kohlenstoff und anderen Legierungen im Material hat auch das Gefüge einen erheblichen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften von Stahlguss und damit auf die Einteilung der Stahlgusssorten.
Es ist wichtig, die Mikrostruktur von Stahlguss, die Anwendung von Warm- und Kaltumformung und den Umgang mit Stahlguss nach der Herstellung zu verstehen. Darüber hinaus führt die Manipulation der Zusammensetzung und des Gefüges von Stahlguss zu einer Veränderung der verschiedenen Eigenschaften. So kann beispielsweise ein komplexerer Stahlguss zu einer Verringerung der Festigkeitswerte führen.
Einfluss des Mikrogefüges auf die Stahlgusssorten
Das Mikrogefüge von Stahlguss bezieht sich auf die Art und Weise, wie die Kräfte zwischen den Molekülen zusammenwirken. Durch Erwärmungs- und Abkühlungsprozesse wird das Gefüge von einer Form in eine andere geändert, was sich auf die Stahlgussqualität auswirkt.
Das Mikrogefüge von Stahlguss lässt sich nicht mit bloßem Auge erkennen, aber unter dem Mikroskop untersuchen. Beim Stahlguss können verschiedene Gefüge verwendet werden: Ferrit, Perlit, Martensit, Zementit und Austenit.
Ferrit
Im Allgemeinen weisen Stahlgussstücke mit geringem Kohlenstoffgehalt diese Art von Gefüge auf. Die charakteristische Form von Ferrit ist eine kubisch-raumzentrierte (BCC) Kristallstruktur. Optisch handelt es sich um einen Würfel mit einem Molekül an jeder Ecke und einem Molekül in der Mitte des Würfels. Verglichen mit dem Gefüge anderer Stahlgußsorten sind die Moleküle in BCC lockerer gepackt. Die Menge an Kohlenstoff, die dem Stahlguss zugesetzt wird, ohne das Ferritgefüge zu verändern, ist jedoch gering, nur 0,006% bei Raumtemperatur.
Austenit
Austenit ist ein Gefüge, das sich bildet, wenn Stahlgusslegierungen auf Eisenbasis auf über 1500°F, aber unter 1800°F erhitzt werden. Wenn die richtige Legierung im Stahlguss vorhanden ist, z. B. Nickel, behält der Stahlgusswerkstoff dieses Gefüge auch beim Abkühlen bei. Die charakteristische Form von Austenit ist die kubisch-flächenzentrierte Kristallstruktur (FCC). Optisch ähnelt sie einem Würfel, jede Ecke hat ein Molekül, und jede Seite des Würfels hat ein Molekül in der Mitte. Die Moleküle in der Austenitstruktur sind dichter als die Stahlgussmoleküle in der Ferritstruktur. Austenit kann bis zu 2% Kohlenstoff enthalten und ist ein gängiges Gefüge von Stahlgusssorten.
Zementit
Wenn Stahlguss auf den Austenitbereich erhitzt wird, muss er in Abwesenheit jeglicher Legierung abgekühlt werden, um die Austenitform zu erhalten. Das heißt, das Mikrogefüge des Stahlgusses wird in die Ferritform zurückgeführt. Ist der Kohlenstoffgehalt im Stahlguss jedoch höher als 0,006%, verbinden sich die überschüssigen Kohlenstoffatome mit Eisen und bilden eine Verbindung namens Fe3C oder Zementit. Unter normalen Umständen tritt Zementit nicht allein auf, da einige Stahlgusssorten Ferrit beibehalten.
Perlit
Perlit ist ein Schichtgefüge, das sich aus abwechselnden Schichten von Ferrit und Zementit aus Stahlgußsorten bildet. Wenn Stahlgußsorten langsam abgekühlt werden, bildet sich ein eutektisches Gemisch. Das eutektische Gemisch ist ein Gemisch, das durch die gleichzeitige Kristallisation von zwei geschmolzenen Materialien entsteht. Unter diesen Bedingungen bilden sich bei Stahlgußsorten Ferrit und Zementit gleichzeitig, wodurch sich im Gefüge abwechselnde Schichten bilden.
Martensit
Martensit hat eine tetragonale, körperzentrierte Kristallstruktur. Diese mikrokristalline Form wird durch schnelles Abkühlen des Stahlgusses erreicht, wodurch Kohlenstoffatome im Eisengitter eingeschlossen werden. So lassen sich Stahlgussqualitäten mit sehr harten, nadelartigen Strukturen erzielen. Stahlguss mit mikrokristallinem Martensitgefüge ist in der Regel ein
kohlenstoffarmer Stahl Legierung mit etwa 12% Chrom.
Hersteller von Stahlguss und Verbraucher müssen die Mikrostruktur von Stahlguss und Stahlgussgüten verstehen. Der Kohlenstoffgehalt, die Legierungskonzentration und die Nachbearbeitungsmethoden wirken sich auf die Stahlgusssorten aus, um die Leistung des Endprodukts zu steuern. Je nach Endbearbeitungsverfahren und Wärmebehandlung können zwei Stahlgussteile mit demselben Legierungsgehalt ein unterschiedliches Mikrogefüge aufweisen.
Warm- und Kaltumformung beeinflussen die Stahlgusssorten
Stahlguss wird geformt, nachdem geschmolzener Stahl gegossen wurde. Anschließend wird der Stahlguss bearbeitet, um Korrosion zu verhindern. Stahlguss wird in der Regel in bestehende Modelle gegossen: Vorblöcke, Knüppel und Brammen. Anschließend wird durch Walzen eine Form hergestellt. Je nach Stahlgußsorte, Werkstoff und Verwendungszweck kann er warm-, warm- oder kaltgewalzt werden. Beim Walzen wird die Druckverformung mit Hilfe von zwei Arbeitswalzen durchgeführt. Die Walzen drehen sich schnell, während sie den Stahl zwischen den Gussteilen ziehen und quetschen.
Der Einfluss der Kaltverformung auf die Stahlgusssorten
Das Mikrogefüge von Stahlguss kann durch kontrolliertes Erhitzen und Abkühlen verändert werden. Dies hat zur Entwicklung verschiedener Stahlgusssorten geführt. Eine Änderung des Gefüges kann die Stahlgusssorten verändern.
Bei der Kaltumformung handelt es sich um ein Walzverfahren unterhalb der Rekristallisationstemperatur von Stahlguss. Der von den Walzen auf das Stahlgussstück ausgeübte Druck führt zu Versetzungen im Gefüge des Materials und beeinflusst dadurch die Stahlgussqualität. Mit der Anhäufung dieser Versetzungen wird der Stahlguss härter und lässt sich schwerer verformen. Durch das Kaltwalzen ändern sich auch die Sprödigkeitsgrade des Stahlgusses, was durch eine Wärmebehandlung behoben werden kann.
Der Einfluss der Warmumformung auf die Stahlgusssorten
Die Wärmebehandlung umfasst eine Reihe von Verfahren, darunter Glühen, Abschrecken und Anlassen. Bei Stahlgußsorten sind Flexibilität und Festigkeit umgekehrt proportional. Eine Wärmebehandlung kann die Flexibilität auf Kosten der Festigkeit von Stahlgussgüten erhöhen und umgekehrt.
Das Mikrogefüge von Gussstahl ändert sich bei einer bestimmten Temperatur in eine andere Phase. Die Wärmebehandlung basiert auf dem Verständnis und der Handhabung bestimmter Übergangspunkte:
Normalisierung der Temperatur: Austenit ist die Phase, die andere Strukturen bildet. Bei den meisten Wärmebehandlungen wird der Stahlguss zunächst auf eine einheitliche Austenitphase von 1500-1800°F erhitzt.
Obere kritische Temperatur: Die obere kritische Temperatur ist der Temperaturpunkt, an dem Zementit oder Ferrit beginnt. Dies geschieht, wenn der Stahlguss von der Normalisierungstemperatur abkühlt. Je nach Kohlenstoffgehalt liegt dieser Punkt zwischen 1333-1670°F.
Niedrigere kritische Temperatur: Die untere kritische Temperatur ist der Punkt der Umwandlung von Austenit in Perlit. Austenit kann nicht unterhalb der unteren kritischen Temperatur von 1333°F existieren.
Abkühlungsrate: Fie Normalisierungstemperatur auf die obere und untere kritische Temperatur bestimmt das Gefüge der bei Raumtemperatur erhaltenen Stahlgußsorten.
Art der Wärmebehandlung
Sphäroisierung
Die Sphäroidisierung tritt auf, wenn der Stahlguss 30 Stunden lang auf etwa 1290°F erhitzt wird. Die Zementitschicht im Perlitgefüge verwandelt sich in ein Sphäroid und bildet so den weichsten und duktilsten Stahlguss.
Vollständig geglüht
Der Stahlguss wird geglüht, indem er zunächst auf eine Temperatur knapp über der kritischen Temperatur erhitzt und dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 36°F pro Stunde abgekühlt wird. Durch dieses Verfahren entsteht eine grobe Perlitstruktur mit Flexibilität und ohne innere Spannungen.
Prozessglühen
Durch das Prozessglühen kann die Spannung von kaltverformten Stahlgußsorten reduziert werden. Der Stahlguss wird auf 1025-1292°F erhitzt. Versetzungen im Gefüge werden durch Abkühlen der vorkristallinen Umformung des Stahlgusses repariert.
Isothermische Glühung
Der Stahlguss wird zunächst auf die obere kritische Temperatur erwärmt. Dann wird es auf eine niedrigere kritische Temperatur abgekühlt und gehalten. Anschließend wird es allmählich auf Raumtemperatur abgekühlt. Dieses Verfahren gewährleistet, dass der Stahlgusswerkstoff vor dem nächsten Abkühlungsschritt eine einheitliche Temperatur und Mikrostruktur erreicht.
Normalisiert
Erhitzen Sie den Stahlguss eine Stunde lang auf die Normalisierungstemperatur. Zu diesem Zeitpunkt geht der Stahlguss schließlich in die Austenitphase über. Anschließend wird das Stahlgussstück an der Luft abgekühlt. Durch das Normalisieren entsteht ein feines Perlitgefüge mit hoher Festigkeit und Härte.
Abschrecken
Stahlguss wird auf Normalisierungstemperatur erwärmt und dann (durch schnelles Abkühlen durch Eintauchen in Wasser, Salzwasser oder Öl) auf die obere kritische Temperatur abgeschreckt. Durch das Abschrecken wird ein martensitisches Gefüge erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Stahlgußsorten zwar anspruchsvoll, aber sehr spröde.
Vergüteter gehärteter Stahl
Das Anlassen von gehärtetem Stahl ist die gebräuchlichste Wärmebehandlung, da sich die Stahlgussqualitäten genau vorhersagen lassen. Der abgeschreckte Stahl wird auf eine Temperatur unterhalb des unteren kritischen Punktes wiedererwärmt und dann abgekühlt. Das Klima variiert je nach dem erwarteten Ergebnis - der Bereich von 298-401°F ist der häufigste. Dieses Verfahren stellt einen Teil der Zähigkeit von spröden Stahlgusssorten wieder her, indem es die Bildung einiger Sphäroide ermöglicht.
Mechanische Eigenschaften beeinflussen die Stahlgusssorten
Zu den mechanischen Eigenschaften, die sich auf die Stahlgusssorten auswirken, gehören die folgenden Aspekte gemäß den internationalen Normen. Die wichtigsten mechanischen Eigenschaften von Stahlguss
Härte
Die Härte ist die Fähigkeit von Stahlgusswerkstoffen, dem Verschleiß zu widerstehen. Die Steigerung der Härte kann durch Erhöhung des Kohlenstoffgehalts und Abschrecken zur Bildung von Martensit erreicht werden.
Strom
Die Festigkeit ist die Kraft, die erforderlich ist, um einen Stahlgusswerkstoff zu verformen. Das Normalisieren eines Stahlgussstücks verbessert die Qualität des Stahlgusses, indem es ein gleichmäßiges Mikrogefüge im gesamten Material erzeugt.
Verformbarkeit
Die Duktilität ist die Qualität des unter Zugspannung verformten Stahlgusses. Aufgrund von Versetzungen im Mikrogefüge hat kaltgeformter Stahl eine geringe Elastizität. Das Prozessglühen verbessert diese Eigenschaft, indem es den Stahlgusskristall umformt und so einige Versetzungen beseitigt.
Zähigkeit
Die Zähigkeit ist die Fähigkeit von Stahlguss, Druck zu widerstehen, ohne zu brechen. Gehärteter Stahl kann durch Anlassen steifer gemacht werden, da das Gefüge des Stahlgusses durch Sphäroide vergrößert wird.
Bearbeitbarkeit
Die Zerspanbarkeit bezieht sich auf die problematische und leichte Bearbeitbarkeit von Stahlgußsorten durch Schneiden, Schleifen oder Bohren. Die Bearbeitbarkeit wird hauptsächlich von der Härte der Stahlgusssorten beeinflusst. Je komplexer das Material ist, desto schwieriger ist es zu bearbeiten.
Lötbarkeit
Unter Lötbarkeit versteht man die Fähigkeit, Stahlguss zu schweißen. Sie hängt hauptsächlich von der chemischen Zusammensetzung und der Wärmebehandlung ab. Schmelzpunkte sowie die elektrische und thermische Leitfähigkeit beeinflussen die Lötbarkeit von Stahlguss.
Qualitätsbeschreibung auf der Grundlage von Stahlgusssorten
Der Qualitätsdeskriptor ist ein Symbol, das bei der Bewertung eines breiten Spektrums von Stahlgusserzeugnissen unter Verwendung des Stahlgusssortensystems verwendet wird. Sie beschreiben zum Beispiel die kommerzielle, industrielle oder strukturelle Qualität von Stahlguss. Diese Stahlgütesysteme unterteilen den Stahl in bestimmte Anwendungen und die Herstellungsverfahren in bestimmte Bereiche, was dem Verbraucher die Entscheidungsfindung erleichtert. Nach dem Stahlgusssystem wird die Qualität von Stahl durch die Beschreibung der folgenden Faktoren beurteilt:
- Innere Gesundheit
- Chemische Zusammensetzung und Gleichmäßigkeit
- Grad der Oberflächenfehler
- Umfang der Prüfungen im Herstellungsprozess
- Anzahl, Größe und Verteilung der Einschlüsse
- Härtbarkeit
Stahlguss-Sortiersystem
ASTM, AISI und SAE haben alle ein Klassifizierungssystem für Stahlgußsorten herausgegeben, das Ingenieuren, Herstellern und Verbrauchern einen Referenzstandard zur Beurteilung der Eigenschaften von Stahl bietet. Stahlgusssorten sind in der Regel spezifisch und beschreiben viele Aspekte wie die chemische Zusammensetzung, die physikalischen Eigenschaften, die Wärmebehandlung, den Herstellungsprozess und die Form des Stahls.
Das ASTM-System der Stahlgußsorten
Das ASTM-Beschreibungssystem für Stahlgusssorten besteht aus Buchstaben, gefolgt von einer laufenden Nummer. Verwenden Sie zum Beispiel "A" für Eisenmetall und "53" für die Nummer von verzinktem Kohlenstoffstahl. Die Bedeutung von ASTM A53 umfasst Folgendes:
chemische Zusammensetzung:
Kohlenstoff: 0,25 (Klasse A), 0,30 (Klasse B)
Mangan: 0,95 (Klasse A), 1,20 (Klasse B)
Phosphor: 0,05
Schwefel: 0,045
Mechanisches Verhalten:
Zugfestigkeit: 330 MPa oder 48.000 psi (Klasse A), 414 MPa oder 60.000 psi (Klasse B)
Streckgrenze: 207 MPa oder 30.000 psi (Klasse A), 241 MPa oder 35.000 psi (Klasse B)
Form und Verarbeitung:
Rohre NPS 1/8 - NPS 26
Verzinkter Stahl
Schwarz und feuerverzinkt
Verzinkt
Nahtlos geschweißt
Das SAE-Stahlgusssorten-System
Das AISI/SAE-System für Stahlgußsorten verwendet vier Ziffern zur Klassifizierung von Stahlguß. Die ersten beiden Ziffern geben die Konzentration der Stahlsorte und der Legierungselemente an, und die letzten beiden Ziffern geben die Konzentration des im Stahlguss enthaltenen Kohlenstoffs an. SAE 5130 beschreibt zum Beispiel einen Stahlguss mit 1% Chrom und 0,30% Kohlenstoff. Der vorangestellte Buchstabe gibt die Qualität des Händlers an.
Dawang ist auf den Guss gängiger Stähle in verschiedenen Stahlgüten spezialisiert. Für den Stahlguss beziehen wir uns auf die Stahlgussnormen von WCB und WCC. Der Stahlguss ist das Fachgebiet von Dawang geworden, das viele Anwendungen abdecken kann. Wir freuen uns, wenn Sie uns jederzeit kontaktieren und uns Ihre Bedürfnisse mitteilen, damit wir Ihnen Vorschläge machen können.
