Легированная сталь - это железоуглеродистый сплав, образующийся при добавлении соответствующего количества одного или нескольких легирующих элементов к обычной углеродистая сталь. В соответствии с различными добавленными элементами и соответствующей технологией обработки, легированная сталь может получить высокую прочность, высокую вязкость, износостойкость, коррозионную стойкость, низкотемпературную стойкость, высокотемпературную стойкость, немагнитность и другие уникальные свойства. Легированная сталь в основном делится на две категории: низколегированная сталь и высоколегированная сталь. Легированная сталь для инвестиционного литья обычно является низколегированной сталью.
Распространенные типы легирующих добавок в легированную сталь
К распространенным легирующим элементам относятся марганец (самый распространенный), никель, хром, молибден, ванадий, кремний и бор. Менее распространенные сплавы включают алюминий, кобальт, медь, церий, ниобий, титан, вольфрам, олово, цинк, свинец и цирконий. Строго говоря, каждый вид стали - это сплав, но не всякая сталь называется "легированной". Самая простая сталь - это сплав железа и углерода (примерно от 0,1% до 1%, в зависимости от типа). Однако термин "легированная сталь" - это стандартный термин, обозначающий сталь с намеренным добавлением других легирующих элементов в дополнение к углероду.
Градусы литья легированной стали
|
C |
Si |
Mn |
Cr |
Мо |
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 |
Каковы преимущества литья из легированной стали?
1. Большая гибкость конструкции
Такая конструкция дает большую свободу в выборе формы и размера отливки, особенно сложной формы и полых частей. Уникальный процесс литья стержней позволяет изготавливать отливки из легированной стали. Легко формировать и изменять форму, а также быстро производить готовые изделия по чертежам, что позволяет быстро реагировать и сокращать сроки поставки.
2. Сильная гибкость и изменчивость в металлургическом производстве
Вы можете выбрать отливки из легированной стали с различным химическим составом и организационной структурой для удовлетворения потребностей различных проектов. Различные процессы термообработки позволяют выбрать механические свойства и использовать их в широком диапазоне, а также улучшить паяемость и пригодность к использованию.
3. Улучшить общую прочность конструкции
Благодаря высокой надежности проекта в сочетании с уменьшением веса конструкции и коротким сроком поставки отливки из легированной стали могут повысить свои конкурентные преимущества в плане цены и экономичности.
4. Широкий диапазон изменения веса
Как правило, в небольших отливках из легированной стали может быть всего 10 граммов, в то время как крупные отливки из легированной стали могут достигать нескольких тонн, десятков и даже сотен тонн.
Поэтому, когда нам нужны детали с высокой прочностью на разрыв или динамической нагрузкой, отливки для ответственных сосудов под давлением, а также детали, выдерживающие большие нагрузки при низких или высоких температурах, в принципе, мы должны отдавать предпочтение отливкам из легированной стали.
Процесс производства отливок из легированной стали
Так называемый процесс литья легированной стали использует легкоплавкие материалы (такие как воск или пластик) для изготовления легкоплавкой модели (называемой инвестицией или моделью).
Как изготавливаются отливки из легированной стали?
Сначала на него наносят несколько слоев огнеупорной краски, сушат и закаляют, чтобы получилась цельная оболочка.
Затем с помощью пара или горячей воды расплавьте модель из ракушки, положите ракушку в песочницу и заполните ее сухим песком.
Затем поместите форму в печь для обжига и обожгите ее при высокой температуре (если используется высокопрочная оболочка, расплавленную оболочку можно обжигать сразу, без моделирования).
После обжига формы или оболочки в нее заливают расплавленный металл, чтобы получить отливки из легированной стали.
При прессовании инвестиционной формы обычно используется тип прессования с высокой степенью обработки поверхности полости. Поэтому чистота поверхности пресс-формы для литья по выплавляемым моделям относительно высока.
Кроме того, оболочка выполнена из огнеупорного покрытия, изготовленного из специального высокотемпературного стойкого клея и огнеупорного материала, который наносится на инвестиционную форму, и внутренняя поверхность полости, находящаяся в непосредственном контакте с расплавленным металлом, имеет высокую гладкость.
Поэтому чистота поверхности отливок по выплавляемым моделям выше, чем у обычных отливок, обычно достигая Ra.1.6~3.2μm.
Точность размеров отливок из легированной стали относительно высока, обычно до CT4-6 (литье в песчаные формы - CT10~13, литье под давлением - CT5~7).
Конечно, из-за сложного процесса литья легированной стали на точность размеров отливок влияют многие факторы, такие как усадка материала формы, деформация инвестиционной формы, линейное изменение оболочки в процессе нагрева и охлаждения, скорость усадки сплава, затвердевание Деформация отливок в процессе и т.д.
Поэтому, хотя точность размеров обычных отливок по выплавляемым моделям относительно высока, ее постоянство все еще нуждается в улучшении.
Контроль и испытания отливок из легированной стали
Прежде чем использовать отливки из легированной стали, мы должны предварительно проверить их, чтобы убедиться, подходит ли оборудование для текущего использования и не повреждено ли оно. Во время тестирования мы должны использовать разумные методы тестирования и соответствующий персонал для проверки качества готовых отливок из легированной стали.
1. Внешний вид отливок из легированной стали
По сравнительным образцам можно судить о шероховатости поверхности отливок из легированной стали и микротрещинах на поверхности. Они могут быть проверены методом окрашивания и методом магнитных частиц.
2. Внутреннее качество отливок из легированной стали.
Для проверки и вынесения суждения мы обычно используем аудио-, ультразвуковые, вихретоковые, рентгеновские и γ-рентгеновские методы.
Отливки из легированной стали должны быть гарантированно защищены от коррозии и механических повреждений при транспортировке и хранении; важно приложить сертификат соответствия, свидетельствующий о том, что партия отливок из легированной стали отвечает требованиям чертежа или контракта и соответствующих технических стандартов.
Применение отливок из легированной стали
Они добавляют легирующие элементы в отливки из легированной стали, чтобы материал достиг определенных характеристик. Как правило, легирующие элементы добавляют в малой пропорции (менее 5%) для повышения прочности или закаливаемости. И добавлять в большей пропорции (более 5%) для получения особых свойств, таких как коррозионная стойкость и устойчивость к экстремальным температурам. В процессе выплавки стали необходимо добавлять марганец, кремний или алюминий для удаления растворенного кислорода, серы и фосфора в расплаве.
К числу улучшенных свойств отливок из легированной стали (по сравнению с углеродистой) относятся: прочность, твердость, вязкость, износостойкость, коррозионная стойкость, прокаливаемость и горячая твердость. Для достижения некоторых из этих улучшенных свойств металл может потребовать термической обработки.
Эти открытия используются в экзотических и сложных областях, таких как лопатки турбин для реактивных двигателей, космических кораблей и ядерных реакторов. Благодаря ферромагнитным свойствам железа, некоторые стальные сплавы нашли критическое применение, где их реакция на магнетизм очень важна, в том числе в двигателях и трансформаторах. Применение и использование отливок из легированной стали охватывает различные отрасли промышленности и типы отливок.
