2000年以来、鋳鋼はDawangのビジネスにおいてますます重要な位置を占めるようになりました。中国丹東にある当社の鋳鋼工場は、優れた設計、優れたプロジェクト管理、品質保証を備えています。他の同業者と比較して、低コスト、高品質、生産能力の向上という利点により、当社は鉄鋼鋳造業界で際立っており、多くの有名な鉄鋼鋳造プロジェクトを獲得しています。
鋳鋼品位に影響を与える要因
鋳鋼の等級区分は、鋳鋼の化学成分、取り扱い、機械的性質に影響されます。材料に含まれる炭素やその他の合金の実際の割合に加えて、微細構造も鋳鋼の機械的特性に大きな影響を与え、それによって鋳鋼の等級分類に影響を与えます。
鋳鋼の微細構造、熱間成形と冷間成形の使い分け、製造後の鋳鋼の扱い方などを理解することは極めて重要である。また、鋳鋼の組成や微細構造を操作することで、異なる特性間の変化が生じます。例えば、より複雑な鋳鋼は、最終的に強度等級を低下させる可能性があります。
組織が鋳鋼種に与える影響
鋳鋼の微細構造とは、分子間の力がどのように結びついているかを意味する。加熱と冷却のプロセスは、微細構造をある形態から別の形態に変更するために使用され、それによって鋼の鋳造等級に影響を与えます。
鋳鋼の微細構造は肉眼では観察できないが、顕微鏡で調べることができる。鋳鋼には、フェライト、パーライト、マルテンサイト、セメンタイト、オーステナイトなど、さまざまな微細構造があります。
フェライト
一般に、炭素含有量の浅い鋳鋼はこの種の組織を採用する。フェライトの特徴的な形状は、体心立方（BCC）結晶構造である。視覚的には、各角に分子があり、立方体の中心に分子がある立方体である。他の鋳鋼種の組織と比較すると、BCCの分子はより緩く詰まっている。しかし、フェライト組織を変化させずに鋳鋼に添加できる炭素量はわずかで、室温で0.006%に過ぎない。
オーステナイト
オーステナイトは、鋳鋼用鉄基合金が1500°F以上1800°F以下に加熱されたときに形成される微細組織である。鋳鋼中にニッケルなどの適切な合金が存在する場合、鋳鋼材料は冷却されてもこの微細構造を維持します。オーステナイトの特徴的な形状は面心立方(FCC)結晶構造です。視覚的には立方体に似ており、各角には分子があり、立方体の各辺には中央に分子がある。オーステナイト構造の分子は、フェライト構造の鋳鋼分子よりも密度が高い。オーステナイトは最大2%の炭素を含むことがあり、鋳鋼種では一般的な組織である。
セメンタイト
鋳鋼がオーステナイト域まで加熱されると、オーステナイトの形状を維持するために合金のない状態で冷却する必要がある。すなわち、鋼鋳物の組織はフェライトの形態に復元する。しかし、鋳鋼中の炭素含有量が0.006%より優れている場合、過剰な炭素原子は鉄と結合してFe3Cまたはセメンタイトと呼ばれる化合物を形成する。鋼種によってはフェライト相を維持するものもあるため、通常の場合、セメンタイトが単独で現れることはありません。
パーライト
パーライトは、鋼鋳鋼種のフェライトとセメンタイトが交互に積層した層状組織である。鋳鋼種を徐冷すると共晶混合物が形成される。共晶混合物とは、2つの溶融材料が同時に晶出することによって生じる混合物である。このような条件下では、フェライトとセメンタイトの鋼鋳鋼種が同時に形成され、それによって組織内に交互の層が形成される。
マルテンサイト
マルテンサイトは体心正方晶の結晶構造を持つ。この微結晶形態は鋳鋼を急冷することで得られ、これにより炭素原子が鉄格子内に捕捉される。最終的に、非常に硬い針状組織を持つ鋳鋼品位が得られる。マルテンサイト微結晶組織を持つ鋳鋼は、通常
低炭素鋼 約12%のクロムを含む合金。
鋳鋼メーカーと消費者は、鋳鋼の微細構造と鋳鋼等級を理解する必要があります。炭素含有量、合金濃度、および仕上げ方法はすべて、完成品の性能を制御するために鋼鋳物等級に影響を与えます。使用される仕上げ方法と熱処理によって、同じ合金含有量の2つの鋼鋳物が異なる微細構造を持つことがあります。
熱間成形と冷間成形は鋳鋼等級に影響する
鋼鉄鋳造は溶けた鋼鉄が鋳造された後に形成される。その後、腐食を防ぐために仕上げが行われます。鋳鋼は通常、ブルーム、ビレット、スラブといった既存のモデルに投げ込まれます。その後、圧延によって鋳型が形成されます。鋼鉄鋳造の等級、材料および目的の適用に従って、それは熱間圧延されるか、または冷間圧延される。圧延工程では、2本のワークロールを使って圧縮変形を行います。ロールは鋼鉄鋳物の間の鋼鉄を引っ張り、圧迫しながら急速に回転します。
冷間成形が鋳鋼品位に及ぼす影響
鋳鋼のミクロ組織は、加熱と冷却をコントロールすることで変化させることができる。そのため、さまざまな鋳鋼種が開発されている。組織を変えることで鋳鋼種を変えることができる。
冷間成形は、鋳鋼の再結晶温度以下で圧延するプロセスです。ローラーが鋼鉄鋳物に及ぼす圧力は、材料の微細構造に転位を引き起こし、それによって鋼鉄鋳物の等級に影響を与えます。これらの転位の蓄積により、鋼鋳物は硬くなり、変形しにくくなります。冷間圧延は鋳鋼の脆性等級も変化させますが、これは熱処理によって克服できます。
熱間成形が鋳鋼品位に及ぼす影響
熱処理には、焼きなまし、焼き入れ、焼き戻しなどの一連の工程が含まれる。鋳鋼種では、柔軟性と強度は反比例します。熱処理は鋳鋼の強度等級を犠牲にして柔軟性を高めることができ、その逆も同様です。
鋳鋼の組織は特定の温度で相変化を起こす。熱処理は、特定の転移点の理解と操作に基づいています：
ノーマライジング温度： オーステナイトは他の組織を形成する相である。ほとんどの熱処理では、まず鋳鋼を1500～1800°Fの均一なオーステナイト相に加熱します。
上限臨界温度： 上部臨界温度は、セメンタイトまたはフェライト相が始まる温度点である。これは、鋳鋼が焼ならし温度から冷却する際に起こる。炭素含有量にもよるが、この温度は1333～1670°Fである。
臨界温度を下げる： 下限臨界温度は、オーステナイトからパーライトへの変態点である。オーステナイトは下限臨界温度1333°F以下では存在できない。
冷却速度： F上限臨界温度と下限臨界温度へのロム焼ならし温度は、室温で得られる鋳鋼品位のミクロ組織を決定する。
熱処理の種類
スフェロイド化
スフェロイド化は、鋳鋼を約1290°Fの温度で30時間加熱すると起こる。パーライト組織のセメンタイト層が球状に変化し、最も柔らかく延性のある鋳鋼が形成されます。
完全アニール
鋳鋼は、まず臨界温度よりわずかに高い温度まで加熱し、次いで1時間あたり約36°Fの速度で冷却することによってアニールされる。この工程により、柔軟で内部応力のない粗いパーライト組織が形成される。
プロセスアニール
プロセスアニールは、冷間加工鋼鋳物グレードの応力を軽減することができます。鋳鋼は1025-1292°Fまで加熱されます。微細構造の転位は鋼鉄鋳造の前結晶の改質を冷却することによって修理されます。
等温アニーリング
鋳鋼はまず上臨界温度まで加熱される。その後、下限臨界温度まで冷却し、維持する。その後、徐々に室温まで冷却します。この工程により、鋳鋼材料は次の冷却工程の前に均一な温度と微細構造に達することが保証されます。
正規化
鋳鋼を焼ならし温度まで1時間加熱する。この時、鋳鋼は最終的にオーステナイト相になる。その後、鋳鋼を空冷する。焼ならしにより、高い強度と硬度を持つ微細なパーライト組織が形成される。
焼き入れ
鋳鋼は、焼ならし温度まで加熱された後、上臨界温度まで急冷（水、塩水、油に浸漬して急冷）される。焼入れによりマルテンサイト組織が生成されます。この時、鋳鋼種は難易度は高いが非常に脆くなる。
焼入れ硬化鋼
焼入れ鋼の焼戻しは最も一般的な熱処理で、その理由 は鋳鋼品位が正確に予測できるからである。焼入れされた鋼は、下限臨界点以下の温度まで再加熱された後、冷却されます。298～401°Fの範囲が最も一般的です。この処理により、球状体が形成され、脆い鋳鋼種 の靭性がある程度回復する。
機械的特性は鋳鋼種に影響する
鋳鋼等級に影響を与える機械的特性には、国際規格に基づく以下の側面が含まれます。鋳鋼の主な機械的性質
硬度
硬度とは、鋳鋼材料が摩耗に耐える能力のことである。硬度の増加は、炭素含有量を増やし、焼入れしてマルテンサイトを形成することで達成できる。
パワー
強度とは、鋳鋼材を変形させるのに必要な力のことです。鋳鋼品を焼ならしすることで、材料全体に一貫した微細構造が形成され、鋳鋼品位が向上します。
可鍛性
延性は、引張応力下で変形する鋳鋼の等級である。冷間成形鋼は、組織中の転位のために弾性が低い。プロセスアニーリングは鋳鋼の結晶を改質し、転位を除去することでこれを改善します。
タフネス
靭性とは、鋳鋼が破断することなく圧力に耐える能力のことである。焼入れ鋼は、鋳鋼組織にスフェロイドが加わるため、焼戻しによって剛性を高めることができる。
加工性
被削性とは、切削、研削、穴あけによって形成される鋼鋳鋼種の問題や容易さを指す。被削性は主に鋳鋼品種の硬度に影響される。材料が複雑であればあるほど、加工は難しくなります。
はんだ付け性
はんだ付け性とは、鋳鋼を溶接する能力のことである。主に化学組成と熱処理に依存する。融点、電気伝導率、熱伝導率は鋳鋼のはんだ付け性に影響します。
鋳鋼等級に基づく品質説明
品質記述子は、鉄鋼鋳物等級システムを使って幅広い鉄鋼鋳物製品を評価する際に使用される記号です。例えば、商業用、工業用、構造用などの鋳鋼の品質を表します。これらの鋳鋼等級システムは、鋼材を特定の用途に分け、製造工程を特定の分野に分けることで、消費者の意思決定を容易にします。鋳鋼等級システムによると、鋼の品質は以下の要素の記述によって判断されます：
- 内部健康
- 化学組成と均一性
- 表面欠陥の程度
- 製造工程における試験の範囲
- 内包物の数、サイズ、分布
- 硬化性
鋳鋼等級システム
ASTM、AISI、SAEはいずれも鋳鋼の等級分類システムを発表しており、技術者、製造業者、消費者に鋼の特性を判断する基準となっています。鋳鋼の等級は通常特殊で、鋼の化学成分、物理的性質、熱処理、製造工程、形状など多くの側面が記述されています。
ASTMの鋳鋼等級システム
ASTMの鋳鋼等級の表記法は、アルファベットの後に通し番号が続く形式をとっています。例えば、鉄系金属には "A "を、亜鉛めっき炭素鋼の番号には "53 "を使用します。ASTM A53の意味は以下の通りです：
化学組成：
炭素：0.25（グレードA）、0.30（グレードB）
マンガン：0.95（グレードA）、1.20（グレードB）
リン：0.05
硫黄：0.045
機械的挙動：
引張強さ：330 MPaまたは48,000 psi（グレードA）、414 MPaまたは60,000 psi（グレードB）
降伏強さ：207 MPaまたは30,000 psi（グレードA）、241 MPaまたは35,000 psi（グレードB）
形と処理：
パイプ NPS 1/8 - NPS 26
亜鉛メッキスチール
黒と溶融めっき
亜鉛メッキ
溶接シームレス
SAEの鋳鋼等級システム
AISI/SAEの鋳鋼等級システムでは、4桁の数字を使って鋳鋼を分類しています。最初の2桁は鋼種と合金元素の濃度を示し、最後の2桁は鋳鋼に含まれる炭素の濃度を示します。例えば、SAE 5130は1%のクロムと0.30%の炭素を含む鋳鋼を表します。文字の接頭辞は、商人の品質を示します。
Dawangは、さまざまな鋼種の一般鋼の鋳造を専門としています。鋼鉄鋳造のために、私達は WCB および WCC の鋼鉄鋳造の等級の標準を参照します。鋼鉄鋳造は多くの適用を満たすことができる Dawang の専門分野になりました。私達はいつでも私達に連絡し、私達があなたのための提案をしてもいいように私達にあなたの必要性を言うために顧客を歓迎します。
