L'acciaio legato è una lega ferro-carbonio formata dall'aggiunta di una quantità appropriata di uno o più elementi leganti a un comune acciaio. acciaio al carbonio. In base ai diversi elementi aggiunti e alla tecnologia di lavorazione appropriata, l'acciaio legato può ottenere un'elevata resistenza, un'alta tenacità, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, resistenza alle basse temperature, resistenza alle alte temperature, amagnetismo e altre proprietà uniche. Gli acciai legati si dividono principalmente in due categorie: acciai debolmente legati e acciai altamente legati. Gli acciai legati per la microfusione sono generalmente acciai debolmente legati.
Tipi di leganti comuni negli acciai legati
Gli agenti di lega più comuni sono manganese (il più comune), nichel, cromo, molibdeno, vanadio, silicio e boro. Le leghe meno comuni includono alluminio, cobalto, rame, cerio, niobio, titanio, tungsteno, stagno, zinco, piombo e zirconio. A rigore, ogni tipo di acciaio è una lega, ma non tutti gli acciai sono chiamati "acciai legati". L'acciaio più semplice è una lega di ferro e carbonio (da 0,1% a 1% circa, a seconda del tipo). Tuttavia, il termine "acciaio legato" è un termine standard che si riferisce all'acciaio con l'aggiunta intenzionale di altri elementi di lega oltre al carbonio.
Gradi di fusione dell'acciaio legato
|
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 |
Quali sono i vantaggi della colata di acciaio legato?
1. Maggiore flessibilità di progettazione
Questo design offre una maggiore libertà nella scelta della forma e delle dimensioni della colata, in particolare della forma complicata e della parte cava. Il processo unico di colata a cuore può produrre colate in acciaio legato. Facile da modellare e cambiare forma, può produrre rapidamente prodotti finiti secondo i disegni, che possono rispondere rapidamente e ridurre i tempi di consegna.
2. Forte flessibilità e variabilità nella produzione metallurgica
È possibile scegliere getti in acciaio legato con diverse composizioni chimiche e strutture organizzative per soddisfare le esigenze di diversi progetti. Vari processi di trattamento termico possono selezionare le proprietà meccaniche e utilizzarle in un'ampia gamma e migliorare la saldabilità e l'utilizzabilità.
3. Migliorare la resistenza strutturale complessiva
Grazie all'elevata affidabilità del progetto, unita alla riduzione del peso e ai brevi tempi di consegna, i getti in acciaio legato possono aumentare il loro vantaggio competitivo in termini di prezzo ed economia.
4. Un'ampia gamma di variazioni di peso
In genere, le piccole fusioni di acciaio legato possono avere solo 10 grammi, mentre le grandi fusioni di acciaio legato possono raggiungere diverse tonnellate, decine o addirittura centinaia di tonnellate.
Pertanto, quando abbiamo bisogno di componenti ad alta resistenza alla trazione o a carico dinamico, di getti per recipienti a pressione critici e di componenti centrali che sopportano carichi pesanti a basse o alte temperature, in linea di principio dovremmo dare la priorità ai getti in acciaio legato.
Processo di produzione della colata di acciaio legato
Il cosiddetto processo di fusione in lega d'acciaio utilizza materiali fusibili (come la cera o la plastica) per realizzare un modello fusibile (definito investimento o modello).
Come si producono i getti in acciaio legato?
In primo luogo, viene rivestito con diversi strati di vernice refrattaria, essiccato e indurito per formare un guscio integrale.
Quindi, con il vapore o l'acqua calda, sciogliete il modello dal guscio, mettete il guscio nella sabbiera e riempitelo di sabbia asciutta.
Successivamente, si inserisce lo stampo nel forno di tostatura e lo si brucia ad alta temperatura (se si utilizza un guscio ad alta resistenza, il guscio smodellato può essere tostato direttamente senza modellarlo).
Dopo la cottura dello stampo o del guscio, il metallo fuso viene versato al suo interno per ottenere getti in acciaio legato.
Quando si pressa una forma di investimento, si utilizza solitamente un tipo di pressatura con un'elevata finitura superficiale della cavità. Di conseguenza, la finitura superficiale dello stampo di investimento è relativamente elevata.
Inoltre, il guscio è costituito da un rivestimento refrattario composto da uno speciale materiale adesivo e refrattario resistente alle alte temperature, che viene spalmato sullo stampo di rivestimento, e la superficie interna della cavità a diretto contatto con il metallo fuso ha un'elevata scorrevolezza.
Pertanto, la finitura superficiale dei getti in ghisa è superiore a quella dei getti generici, raggiungendo generalmente Ra.1.6~3.2μm.
La precisione dimensionale dei getti in acciaio legato è relativamente elevata, generalmente fino a CT4-6 (la colata in sabbia è CT10~13, la pressofusione CT5~7).
Naturalmente, a causa del complesso processo di fusione dell'acciaio legato, molti fattori influenzano la precisione dimensionale dei getti, come il ritiro del materiale dello stampo, la deformazione della cassaforma, la variazione lineare del guscio nel processo di riscaldamento e raffreddamento, il tasso di ritiro della lega e la deformazione di solidificazione dei getti nel processo, ecc.
Pertanto, sebbene l'accuratezza dimensionale dei getti in rivestimento ordinari sia relativamente elevata, la sua consistenza deve ancora essere migliorata.
Ispezione e test di fusioni in acciaio legato
Prima di utilizzare le fusioni in acciaio legato, dobbiamo ispezionarle in anticipo per verificare se l'attrezzatura è adatta all'uso corrente e se è danneggiata o meno. Durante il collaudo, dobbiamo dotarci di metodi di prova ragionevoli e di personale di collaudo adeguato per controllare la qualità dei getti in acciaio legato finiti.
1. L'aspetto dei getti in acciaio legato
I campioni di confronto possono valutare la rugosità superficiale dei getti in acciaio legato e le microfessure sulla superficie. Possono essere ispezionati con il metodo della colorazione e con il metodo delle particelle magnetiche.
2. La qualità interna dei getti in acciaio legato.
Per l'ispezione e il giudizio utilizziamo solitamente metodi audio, ultrasuoni, correnti parassite, raggi X e raggi γ.
I getti in acciaio legato devono essere garantiti da corrosione e danni meccanici durante il trasporto e lo stoccaggio; è importante allegare un certificato di conformità, che indichi che il lotto di getti in acciaio legato soddisfa i requisiti del disegno o del contratto e le norme tecniche pertinenti.
L'applicazione dei getti in acciaio legato
Si tratta dell'aggiunta di elementi di lega ai getti di acciaio legato per far sì che il materiale raggiunga determinate prestazioni. Come linea guida, dovremmo aggiungere elementi di lega in una proporzione bassa (inferiore a 5%) per aumentare la resistenza o la temprabilità. E aggiungere una proporzione maggiore (oltre 5%) per ottenere proprietà speciali, come la resistenza alla corrosione e l'estrema stabilità termica. Nel processo di produzione dell'acciaio, dovremmo aggiungere manganese, silicio o alluminio per rimuovere l'ossigeno, lo zolfo e il fosforo disciolti nella fusione.
I getti in acciaio legato migliorati (rispetto all'acciaio al carbonio) sono i seguenti: forza, durezza, tenacità, resistenza all'usura, resistenza alla corrosione, temprabilità e durezza a caldo. Per ottenere alcune di queste proprietà migliorate, il metallo può richiedere un trattamento termico.
Queste scoperte sono utilizzate in applicazioni esotiche e impegnative, come le pale delle turbine per i motori a reazione, i veicoli spaziali e i reattori nucleari. A causa delle proprietà ferromagnetiche del ferro, alcune leghe di acciaio hanno trovato applicazioni critiche in cui la loro risposta al magnetismo è significativa, anche nei motori e nei trasformatori. Gli usi e le applicazioni dei getti di acciaio legato coprono vari settori e tipi di getti.
