С 2000 года литье стали становится все более важной частью бизнеса Dawang. Наш завод по литью стали в Даньдуне, Китай, имеет отличный дизайн, хорошее управление проектом и гарантию качества. По сравнению с другими аналогами, преимущества низкой стоимости, высокого качества и увеличенной производственной мощности позволили нам выделиться в отрасли стального литья и выиграть многие известные проекты стального литья.
Факторы, влияющие на марки стального литья
На разделение марок стального литья влияют химический состав, обработка и механические свойства стального литья. Помимо фактического процентного содержания углерода и других сплавов в материале, микроструктура также оказывает значительное влияние на механические свойства стального литья, тем самым влияя на классификацию марок стального литья.
Очень важно понимать микроструктуру стального литья, использование горячей и холодной формовки, а также то, как обращаться со стальным литьем после изготовления. Кроме того, манипуляции с составом и микроструктурой стального литья приведут к изменению различных свойств. Например, более сложное стальное литье может привести к снижению прочности.
Влияние микроструктуры на марки стального литья
Микроструктура стального литья относится к тому, как связаны силы между молекулами. Процессы нагрева и охлаждения используются для изменения микроструктуры от одной формы к другой, тем самым влияя на марки стального литья.
Микроструктуру стального литья нельзя увидеть невооруженным глазом, но можно изучить под микроскопом. В стальном литье может использоваться несколько различных микроструктур - феррит, перлит, мартенсит, цементит и аустенит.
Феррит
Как правило, стальное литье с малым содержанием углерода имеет такую микроструктуру. Характерной формой феррита является кубическая структура с центром в теле (BCC). Визуально она представляет собой куб с молекулой в каждом углу и молекулой в центре куба. По сравнению с микроструктурой других марок стального литья, молекулы в BCC более плотно упакованы. Однако количество углерода, добавляемого в стальную отливку без изменения микроструктуры феррита, незначительно - всего 0,006% при комнатной температуре.
Аустенит
Аустенит - это микроструктура, образующаяся при нагреве сплавов на основе железа для стального литья до температуры выше 1500°F, но ниже 1800°F. Если в стальном литье присутствует соответствующий сплав, например никель, материал стального литья сохраняет эту микроструктуру даже при охлаждении. Характерной формой аустенита является гранецентрированная кубическая (FCC) кристаллическая структура. Визуально она похожа на куб: в каждом углу находится молекула, а в центре каждой грани куба - молекула. Молекулы в структуре аустенита плотнее, чем молекулы стального литья в структуре феррита. Аустенит может содержать до 2% углерода и является распространенной микроструктурой литейных марок стали.
Цементит
Когда стальная отливка нагревается до аустенитной области, ее необходимо охладить в отсутствие какого-либо сплава, чтобы сохранить форму аустенита. То есть микроструктура стальной отливки восстанавливается до формы феррита. Однако если содержание углерода в стальной отливке превышает 0,006%, избыточные атомы углерода соединяются с железом и образуют соединение, называемое Fe3C или цементит. При нормальных обстоятельствах цементит не появляется сам по себе, поскольку некоторые марки стального литья сохраняют феррит.
Перлит
Перлит - это слоистая структура, образованная чередующимися слоями феррита и цементита стального литья. При медленном охлаждении стального литья образуется эвтектическая смесь. Эвтектическая смесь - это смесь, образующаяся при одновременной кристаллизации двух расплавленных материалов. При таких условиях в стальном литье одновременно образуются феррит и цементит, формируя тем самым чередующиеся слои в микроструктуре.
Мартенсит
Мартенсит имеет телесно-центрированную тетрагональную кристаллическую структуру. Эта микрокристаллическая форма получается при быстром охлаждении стального литья, в результате чего атомы углерода оказываются запертыми в решетке железа. В итоге можно получить марки стали с очень твердой иглоподобной структурой. Стальное литье с мартенситной микрокристаллической структурой обычно представляет собой
низкоуглеродистая сталь сплав, содержащий около 12% хрома.
Производители и потребители стального литья должны понимать микроструктуру стального литья и марки стального литья. Содержание углерода, концентрация сплава и методы отделки влияют на марки стального литья, контролируя характеристики готовой продукции. В зависимости от метода отделки и используемой термической обработки две стальные отливки с одинаковым содержанием сплава могут иметь разную микроструктуру.
Горячая и холодная штамповка влияют на марки стального литья
Стальное литье образуется после заливки расплавленной стали. Затем стальное литье подвергается финишной обработке для предотвращения коррозии. Стальное литье обычно разливается на существующие модели: блюмы, заготовки и слябы. Затем путем прокатки формируется форма. В зависимости от марки стали, материала и целевого применения, стальное литье может быть горячекатаным, теплокатаным или холоднокатаным. В процессе прокатки деформация сжатия осуществляется с помощью двух рабочих валков. Валки быстро вращаются, растягивая и сжимая сталь между стальными отливками.
Влияние холодной штамповки на марки стального литья
Микроструктуру стального литья можно изменить, управляя нагревом и охлаждением. Это привело к созданию различных марок стального литья. Изменение микроструктуры может изменить марки стального литья.
Холодная штамповка - это процесс прокатки ниже температуры рекристаллизации стальной отливки. Давление, оказываемое роликами на стальную отливку, вызывает дислокации в микроструктуре материала, тем самым влияя на марки стальной отливки. С накоплением этих дислокаций стальная отливка становится все более твердой и трудно поддающейся деформации. Холодная прокатка также изменяет хрупкость стального литья, которая может быть устранена путем термической обработки.
Влияние горячей штамповки на марки стального литья
Термическая обработка включает в себя ряд процессов, в том числе отжиг, закалку и отпуск. В марках стального литья гибкость и прочность находятся в обратно пропорциональной зависимости. Термическая обработка может повысить гибкость за счет прочности стального литья и наоборот.
Микроструктура стального литья претерпевает фазовые изменения при определенной температуре. Термическая обработка основана на понимании и использовании определенных точек перехода:
Нормализующая температура: Аустенит - это фаза, которая формирует другие структуры. При большинстве видов термообработки стальная отливка сначала нагревается до однородной аустенитной фазы 1500-1800°F.
Верхняя критическая температура: Верхняя критическая температура - это температурная точка, при которой начинается образование цементита или феррита. Это происходит, когда стальная отливка остывает от температуры нормализации. В зависимости от содержания углерода эта точка лежит в диапазоне 1333-1670°F.
Более низкая критическая температура: Нижняя критическая температура - это точка превращения аустенита в перлит. Аустенит не может существовать ниже нижней критической температуры, равной 1333°F.
Скорость охлаждения: FРоман нормализации температуры до верхней и нижней критической температуры будет определять микроструктуру стального литья, полученного при комнатной температуре.
Тип термической обработки
Сфероидизация
Сфероидизация происходит при нагреве стальной отливки до температуры около 1290°F в течение 30 часов. Цементитный слой в микроструктуре перлита превращается в сфероид, формируя таким образом самую мягкую и вязкую стальную отливку.
Полностью отожженный
Стальная отливка отжигается, сначала нагреваясь до температуры чуть выше критической, а затем охлаждаясь со скоростью примерно 36°F в час. В результате образуется крупнозернистая перлитная структура с гибкостью и отсутствием внутренних напряжений.
Технологический отжиг
Процесс отжига позволяет снизить напряжение при холодной обработке стального литья. Стальная отливка нагревается до 1025-1292°F. Дислокации в микроструктуре восстанавливаются путем охлаждения до кристаллического риформинга стальной отливки.
Изотермический отжиг
Стальная отливка сначала нагревается до верхней критической температуры. Затем охлаждают до нижней критической температуры и поддерживают ее. Затем постепенно охлаждают до комнатной температуры. Этот процесс гарантирует, что материал стальной отливки достигнет однородной температуры и микроструктуры перед следующим этапом охлаждения.
Нормализованный
Нагрейте стальную отливку до температуры нормализации в течение одного часа. В это время стальная отливка окончательно переходит в фазу аустенита. Затем стальная отливка охлаждается на воздухе. В результате нормализации образуется мелкозернистая перлитная микроструктура с высокой прочностью и твердостью.
Закаливание
Стальная отливка нагревается до нормальной температуры, а затем закаливается (путем быстрого охлаждения погружением в воду, соленую воду или масло) до верхней критической температуры. В процессе закалки образуется мартенситная структура. В это время стальные отливки становятся сложными, но очень хрупкими.
Закаленная закаленная сталь
Закалка закаленной стали является наиболее распространенной термической обработкой, поскольку марки стального литья можно точно предсказать. Закаленную сталь повторно нагревают до температуры ниже нижней критической точки, а затем охлаждают. Температура варьируется в зависимости от ожидаемого результата - наиболее распространен диапазон 298-401°F. Этот процесс восстанавливает некоторую вязкость хрупких марок стального литья, позволяя сформироваться некоторым сфероидам.
Механические свойства влияют на марки стального литья
Механические свойства, влияющие на марки стального литья, включают следующие аспекты в соответствии с международными стандартами. Основные механические свойства стального литья
Твердость
Твердость - это способность стальных литейных материалов противостоять износу. Повышение твердости достигается за счет увеличения содержания углерода и закалки с образованием мартенсита.
Мощность
Прочность - это сила, необходимая для деформации материала стального литья. Нормализация стального литья улучшает его качество, формируя однородную микроструктуру по всему материалу.
Легируемость
Упругость - это степень деформации стального литья под действием растягивающих напряжений. Из-за дислокаций в микроструктуре холоднодеформированная сталь обладает низкой упругостью. Технологический отжиг улучшает этот показатель за счет реформирования кристалла стального литья и, таким образом, устранения некоторых дислокаций.
Прочность
Жесткость - это способность стального литья выдерживать давление без разрушения. Закаленную сталь можно сделать более жесткой с помощью отпуска, поскольку в микроструктуру стального литья добавляются сфероиды.
Обрабатываемость
Обрабатываемость относится к проблематичности и легкости формирования марок стального литья при резке, шлифовке или сверлении. На обрабатываемость в основном влияет твердость марок стального литья. Чем сложнее материал, тем труднее его обрабатывать.
Паяемость
Паяемость - это способность сваривать стальное литье. Она в основном зависит от химического состава и термической обработки. Точки плавления, а также электрическая и тепловая проводимость влияют на паяемость стального литья.
Описание качества на основе марок стального литья
Дескриптор качества - это символ, используемый при оценке широкого спектра продуктов стального литья с помощью системы марок стального литья. Например, описание коммерческого, промышленного или конструкционного качества стального литья. Эти системы марок стального литья разделяют сталь на конкретные области применения, а производственные процессы - на определенные области, что облегчает потребителю принятие решений. Согласно системе марок стального литья, о качестве стали судят по описанию следующих факторов:
- Внутреннее здоровье
- Химический состав и однородность
- Степень дефекта поверхности
- Сфера применения испытаний в процессе производства
- Количество, размер и распределение включений
- Твердость
Система классификации стального литья
ASTM, AISI и SAE выпустили свою систему классификации марок стального литья, которая предоставляет инженерам, производителям и потребителям эталонный стандарт для оценки характеристик стали. Марки стального литья, как правило, конкретны и описывают множество аспектов, таких как химический состав, физические свойства, термическая обработка, процесс производства и форма стали.
Система марок стального литья ASTM
Система обозначения марок стального литья, принятая в ASTM, имеет вид букв, за которыми следуют порядковые номера. Например, используйте "A" для черного металла и "53" для номера оцинкованной углеродистой стали. Значение ASTM A53 включает в себя следующее:
химический состав:
Углерод: 0,25 (класс A), 0,30 (класс B)
Марганец: 0,95 (класс A), 1,20 (класс B)
Фосфор: 0,05
Сера: 0,045
Механическое поведение:
Прочность на разрыв: 330 МПа или 48 000 фунтов на кв. дюйм (класс A), 414 МПа или 60 000 фунтов на кв. дюйм (класс B)
Предел текучести: 207 МПа или 30 000 фунтов на кв. дюйм (класс A), 241 МПа или 35 000 фунтов на кв. дюйм (класс B)
Форма и обработка:
Труба NPS 1/8 - NPS 26
Оцинкованная сталь
Черный и горячее погружение
Оцинкованная
Сварка бесшовная
Система марок стального литья SAE
В системе марок стального литья AISI/SAE для классификации стального литья используются четыре цифры. Первые две цифры указывают на концентрацию марки стали и легирующих элементов, а последние две - на концентрацию углерода, содержащегося в стальной отливке. Например, SAE 5130 обозначает стальную отливку с содержанием хрома 1% и углерода 0,30%. Буквенный префикс указывает на качество продавца.
Dawang специализируется на литье популярных сталей различных марок стального литья. При литье стали мы руководствуемся стандартами WCB и WCC на марки стального литья. Стальное литье стало профессиональной областью Dawang, которая может удовлетворить многие приложения. Мы приглашаем клиентов связаться с нами в любое время и рассказать нам о своих потребностях, чтобы мы могли сделать предложения для вас.
