Stal stopowa to stop żelaza i węgla utworzony przez dodanie odpowiedniej ilości jednego lub więcej pierwiastków stopowych do zwykłej stali. stal węglowa. W zależności od różnych dodanych elementów i odpowiedniej technologii przetwarzania, stal stopowa może uzyskać wysoką wytrzymałość, wysoką wytrzymałość, odporność na zużycie, odporność na korozję, odporność na niskie temperatury, odporność na wysokie temperatury, niemagnetyczne i inne unikalne właściwości. Stal stopowa dzieli się głównie na dwie kategorie: stal niskostopową i stal wysokostopową. Stal stopowa do odlewania inwestycyjnego jest zwykle stalą niskostopową.
Typowe dodatki stopowe w stali stopowej
Typowe dodatki stopowe obejmują mangan (najczęściej stosowany), nikiel, chrom, molibden, wanad, krzem i bor. Mniej powszechne stopy obejmują aluminium, kobalt, miedź, cer, niob, tytan, wolfram, cynę, cynk, ołów i cyrkon. Ściśle rzecz biorąc, każdy rodzaj stali jest stopem, ale nie każda stal jest nazywana "stalą stopową". Najbardziej nieskomplikowana stal jest stopem żelaza i węgla (około 0,1% do 1%, w zależności od typu). Jednak termin "stal stopowa" jest standardowym terminem, który odnosi się do stali z celowym dodatkiem innych pierwiastków stopowych oprócz węgla.
Gatunki odlewów ze stali stopowej
|
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 |
Jakie są zalety odlewania stali stopowej？
1. Większa elastyczność projektowania
Konstrukcja ta zapewnia większą swobodę w wyborze kształtu i rozmiaru odlewu, zwłaszcza w przypadku skomplikowanych kształtów i pustych części. Unikalny proces odlewania rdzeniowego może wytwarzać odlewy ze stali stopowej. Łatwy do kształtowania i zmiany kształtu oraz może szybko wytwarzać gotowe produkty zgodnie z rysunkami, co może szybko zareagować i skrócić czas dostawy.
2. Duża elastyczność i zmienność w produkcji metalurgicznej
Można wybrać odlewy ze stali stopowej o różnych składach chemicznych i strukturach organizacyjnych, aby spełnić potrzeby różnych projektów. Różne procesy obróbki cieplnej mogą wybierać właściwości mechaniczne i wykorzystywać je w szerokim zakresie oraz poprawiać lutowność i użyteczność.
3. Poprawa ogólnej wytrzymałości strukturalnej
Ze względu na wysoką niezawodność projektu, w połączeniu z konstrukcją zmniejszającą wagę i krótkim czasem dostawy, odlewy ze stali stopowej mogą zwiększyć swoją przewagę konkurencyjną pod względem ceny i oszczędności.
4. Szeroki zakres zmian masy ciała
Ogólnie rzecz biorąc, małe odlewy ze stali stopowej mogą mieć tylko 10 gramów, podczas gdy duże odlewy ze stali stopowej mogą osiągnąć kilka ton, dziesiątki, a nawet setki ton.
Dlatego też, gdy potrzebujemy komponentów o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie lub obciążenia dynamiczne, krytycznych odlewów zbiorników ciśnieniowych i komponentów rdzenia, które przenoszą duże obciążenia w niskich lub wysokich temperaturach, zasadniczo powinniśmy dać pierwszeństwo odlewom ze stali stopowej.
Proces produkcji odlewów ze stali stopowej
Tak zwany proces odlewania stali stopowej wykorzystuje topliwe materiały (takie jak wosk lub plastik) do wykonania topliwego modelu (zwanego modelem inwestycyjnym lub modelem).
Jak powstają odlewy ze stali stopowej?
Najpierw pokrywa się go kilkoma warstwami farby ogniotrwałej, suszy i utwardza, tworząc integralną powłokę.
Następnie użyj pary lub gorącej wody, aby stopić model ze skorupy, umieść skorupę w piaskownicy i wypełnij ją suchym piaskiem.
Następnie umieść formę w piecu do prażenia i wypal ją w wysokiej temperaturze (jeśli używana jest skorupa o wysokiej wytrzymałości, rozformowaną skorupę można wypalić bezpośrednio bez modelowania).
Po wypaleniu formy lub skorupy, wlewany jest do niej stopiony metal w celu uzyskania odlewów ze stali stopowej.
Podczas prasowania formy inwestycyjnej zwykle stosuje się typ prasowania z wysokim wykończeniem powierzchni wnęki. Dlatego też wykończenie powierzchni formy inwestycyjnej jest stosunkowo wysokie.
Ponadto powłoka jest wykonana z ogniotrwałej powłoki wykonanej ze specjalnego kleju odpornego na wysokie temperatury i materiału ogniotrwałego, który jest powlekany na formie inwestycyjnej, a wewnętrzna powierzchnia wnęki w bezpośrednim kontakcie ze stopionym metalem ma wysoką gładkość.
Dlatego wykończenie powierzchni odlewów inwestycyjnych jest wyższe niż w przypadku odlewów ogólnych, osiągając zazwyczaj Ra.1.6 ~ 3.2μm.
Dokładność wymiarowa odlewów ze stali stopowej jest stosunkowo wysoka, zazwyczaj do CT4-6 (odlewanie piaskowe to CT10~13, odlewanie ciśnieniowe to CT5~7).
Oczywiście, ze względu na złożony proces odlewania stali stopowej, wiele czynników wpływa na dokładność wymiarową odlewów, takich jak skurcz materiału formy, odkształcenie formy inwestycyjnej, liniowa zmiana powłoki w procesie ogrzewania i chłodzenia, szybkość skurczu stopu i krzepnięcie Odkształcenie odlewów w procesie itp.
Dlatego też, choć dokładność wymiarowa zwykłych odlewów inwestycyjnych jest stosunkowo wysoka, jej spójność nadal wymaga poprawy.
Kontrola i testowanie odlewów ze stali stopowej
Przed użyciem odlewów ze stali stopowej musimy je wcześniej sprawdzić, aby sprawdzić, czy sprzęt nadaje się do bieżącego użytku i czy nie jest uszkodzony. Podczas testowania powinniśmy wyposażyć się w rozsądne metody testowania i odpowiedni personel testujący, aby sprawdzić jakość gotowych odlewów ze stali stopowej.
1. Wygląd odlewów ze stali stopowej
Próbki porównawcze mogą ocenić chropowatość powierzchni odlewów ze stali stopowej i mikropęknięcia na powierzchni. Można to sprawdzić metodą barwienia i metodą cząstek magnetycznych.
2. Wewnętrzna jakość odlewów ze stali stopowej.
Zwykle do kontroli i oceny używamy metod audio, ultradźwiękowych, prądów wirowych, rentgenowskich i rentgenowskich.
Należy zagwarantować, że odlewy ze stali stopowej będą wolne od korozji i uszkodzeń mechanicznych podczas transportu i przechowywania; Ważne jest, aby dołączyć certyfikat zgodności, wskazujący, że partia odlewów ze stali stopowej spełnia wymagania rysunku lub umowy i odpowiednich norm technicznych.
Zastosowanie odlewów ze stali stopowej
Dodają one pierwiastki stopowe do odlewów ze stali stopowej, aby materiał osiągnął określoną wydajność. Zgodnie z wytycznymi, powinniśmy dodawać pierwiastki stopowe w niskiej proporcji (mniej niż 5%), aby zwiększyć wytrzymałość lub hartowność. Dodanie większej proporcji (powyżej 5%) pozwala uzyskać specjalne właściwości, takie jak odporność na korozję i ekstremalną stabilność temperaturową. W procesie produkcji stali powinniśmy dodać mangan, krzem lub aluminium, aby usunąć rozpuszczony tlen, siarkę i fosfor w stopie.
Poniżej przedstawiono szereg ulepszonych odlewów ze stali stopowej (w porównaniu do stali węglowej): wytrzymałość, twardość, ciągliwość, odporność na zużycie, odporność na korozję, hartowność i twardość na gorąco. Aby osiągnąć niektóre z tych ulepszonych właściwości, metal może wymagać obróbki cieplnej.
Odkrycia te są wykorzystywane w egzotycznych i wymagających zastosowaniach, takich jak łopatki turbin do silników odrzutowych, statków kosmicznych i reaktorów jądrowych. Ze względu na ferromagnetyczne właściwości żelaza, niektóre stopy stali znalazły krytyczne zastosowania, w których ich reakcja na magnetyzm jest znacząca, w tym w silnikach i transformatorach. Zastosowania odlewów ze stali stopowej obejmują różne branże i typy odlewów.
