Применение, производство и испытания литой стали

Sep 15, 2020


0721 Casting steels

Большие отливки

Стальные отливки относятся к деталям из литой стали, которые имеют сходные свойства с чугуном, но прочнее чугуна. Стальные отливки подвержены таким недостаткам, как дефекты пор и неточное угловое позиционирование в процессе литья, и корпус может сломаться при длительном использовании.


1. Преимущества


Одним из преимуществ стальных отливок является гибкость конструкции. Дизайнеры имеют наибольшую свободу дизайна в форме и размере отливок, особенно для деталей со сложными формами и полыми секциями. Стальные отливки могут использовать уникальный процесс сборки стержня.

Сделать. Его формирование и изменение формы очень просты, а скорость преобразования от чертежа к готовому продукту очень быстрая, что способствует быстрому реагированию на котировки и сокращению времени доставки.

Идеальная конструкция формы и качества, наименьший коэффициент концентрации напряжений и самая прочная общая структура отражают гибкость и технологические преимущества конструкции стального литья:


1) Металлургическое производство стальных отливок обладает сильной адаптивностью и изменчивостью. Различные химические составы и контроль структуры могут быть выбраны для адаптации к требованиям различных проектов; механические свойства и использование могут быть выбраны в более широком диапазоне с помощью различных процессов термообработки Производительность и имеет хорошие сварочные и технологические характеристики.


2) Изотропия литых стальных материалов и прочная общая структура литых стальных деталей повышают инженерную надежность. В сочетании с преимуществами уменьшенного веса конструкции и короткими сроками поставки, он имеет конкурентное преимущество с точки зрения цены и экономичности.


3) Вес стальных отливок может варьироваться в широком диапазоне. Малый вес может быть инвестиционным прецизионным литьем всего в десятки граммов, в то время как вес крупных стальных отливок может достигать нескольких тонн, десятков тонн или даже сотен тонн.


2. Недостатки


(1) Неравномерная организация. После того, как жидкий металл впрыскивается в форму, слой жидкого металла, который впервые контактирует со стенкой пресс-формы, имеет самый быстрый перепад температуры, поэтому он быстро затвердевает в более мелкие зерна.

По мере увеличения расстояния от стенки формы влияние стенки формы постепенно ослабевает, и кристаллы вырастают в столбчатые кристаллы параллельно друг другу по направлению, перпендикулярному стенке формы. В центре отливки рассеивание тепла не имеет существенной направленности, и оно может расти во всех направлениях, пока не соприкоснется друг с другом, поэтому образуется равноосная кристаллическая область. Видно, что структура в отливке неравномерна, и вообще говоря, зерна относительно грубые.


(2) Организация не является плотной. Кристаллизация жидкого металла протекает по пути роста ветвей, и жидкий металл между ветвями окончательно затвердевает, но трудно полностью заполнить ветви жидким металлом, что обуславливает общую некомпактность отливок.

Кроме того, жидкий металл, впрыскиваемый в форму, уменьшается в объеме во время охлаждения и затвердевания без достаточного пополнения, а также может образовывать рыхлые или даже усадочные отверстия. Графит в чугунных отливках часто появляется в хлопьях большего размера, сферах или других формах, а также может рассматриваться как некомпактная структура.


(3) Поверхность шероховатая. Поверхность, как правило, шероховатая и не может сравниться с обрабатываемой поверхностью, а форма также сложнее Из-за характеристик стальных отливок почти во всех отраслях промышленности необходимо использовать стальные отливки на судах и транспортных средствах, строительной технике, инженерной технике, оборудовании электростанций, горном оборудовании и металлургическом оборудовании, авиационном и аэрокосмическом оборудовании, нефтяные скважины, химическое оборудование и т.д.

Применение особенно обширно. Что касается применения стальных отливок в различных отраслях промышленности, то ситуация может быть совершенно разной из-за разных специфических условий в разных странах.

Существует множество разновидностей стальных отливок. Вот краткое описание использования стальных отливок в нескольких основных отраслях промышленности.


Применение стальных отливок


1. Оборудование электростанций

Оборудование силовой установки является высокотехнологичным продуктом, а его основные части постоянно эксплуатируются в течение длительного времени под высокой нагрузкой. Многие детали ТЭС и оборудования АЭС еще должны выдерживать коррозию высокой температуры и пара высокого давления, поэтому к надежности деталей предъявляются очень строгие требования.

Стальные отливки в наибольшей степени отвечают этим требованиям и широко используются в оборудовании электростанций.


2. Железнодорожные локомотивы и транспортные средства

Поэтому железнодорожные перевозки тесно связаны с безопасностью жизни и имущества людей. Очень важно обеспечить безопасность. Некоторые ключевые компоненты подвижного состава, такие как колеса, боковые рамы, валики, муфты и т. Д., Являются традиционными стальными отливками.

Стрелочный перевод, используемый в железнодорожных стрелочных переводах, является компонентом, который выдерживает сильное воздействие и трение. Условия работы чрезвычайно суровые, а форма очень сложная.


3. Строительство, строительная техника и другие транспортные средства



Большие двойные винтовые шестерни из отливочной стали

Условия труда строительной техники и машиностроительной техники очень плохие. Большинство деталей подвергаются высоким нагрузкам или должны выдерживать удары и износ. Большую часть из них составляют стальные отливки, такие как ведущие колеса, несущие колеса и коромысла в мобильных системах. , Трековые ботинки и т.д.

Стальные отливки редко используются в обычных автомобилях, но многие стальные отливки также используются в движущихся частях специальных внедорожников и тяжелых грузовиков.


Производить

(1) Выплавка литой стали. Литая сталь должна быть выплавлена в электропечах, в основном в электродуговых печах и индукционных печах. По материалу футеровки и используемой шлаковой системе его можно разделить на кислотную печь и щелочную печь. Углеродистая сталь и низколегированная сталь могут быть выплавлены в любой печи, но высоколегированная сталь может быть выплавлена только в щелочной печи.


(2) Процесс литья. Литая сталь имеет высокую температуру плавления, плохую текучесть, а расплавленная сталь легко окисляется и получает газ. При этом его объемная усадка в 2-3 раза больше, чем у серого чугуна. Поэтому производительность литья литой стали низкая, и она подвержена таким дефектам, как недостаточная заливка, пористость, усадочная полость, термическое растрескивание, прилипание песка и деформация.


Чтобы предотвратить вышеуказанные дефекты, в процессе должны быть приняты соответствующие меры.

Формовочный песок, используемый при производстве стальных отливок, должен обладать высокой огнеупорностью и антиприлипчивыми свойствами, а также высокой прочностью, воздухопроницаемостью и отступлением.

В сыром песке обычно используется крупный и однородный кварцевый песок; чтобы предотвратить прилипание песка, поверхность полости часто покрывают более высокой огнеупорной краской; при производстве крупных деталей он в основном используется в песке или водном стеклянном песке быстрее, чем литье. С целью повышения прочности и отступления формы в формовочный песок часто добавляют различные добавки.


В конструкции гатной системы и стояка. Поскольку литая углеродистая сталь имеет тенденцию затвердевать слой за слоем и сильно сжимается, принцип жесткого последовательного затвердевания используется для настройки системы затвора и стояка. Для предотвращения усадки и усадки. Вообще говоря, стояки необходимы для стальных отливок. Холодное железо также используется больше. Кроме того, следует максимально использовать систему заливки донной заливки с простой формой и большой площадью поперечного сечения, чтобы расплавленная сталь заполнила форму быстро и плавно.


(3) Термическая обработка. Термическая обработка литой стали обычно является отжигом или нормализацией. Отжиг в основном используется для стальных отливок с w(C)≥0,35% или особенно сложными структурами. Такие отливки имеют плохую пластичность, высокую нагрузку на литье и легкое растрескивание. Нормализация в основном используется для стальных отливок с w(C)≤0,35%. Этот тип стали имеет низкое содержание углерода, хорошую пластичность и нелегко растрескиваться при охлаждении.


Распространенные дефекты


Хотя дефекты, образующиеся в процессе литья стальных отливок, аналогичны дефектам, полученным при литье слитков, они все же являются технологическими дефектами. Общие дефекты процесса включают поры, включения, отверстия для усадки, пористость и трещины.


(1) Поры (пузырьки): Поры (пузырьки) представляют собой пустоты, образующиеся из-за чрезмерного содержания газа в расплавленном металле, влаги и плохой воздухопроницаемости модели. Поры в отливке делятся на единичные дисперсные поры и плотные поры.


(2) Включения: Включения делятся на неметаллические включения и металлические включения. Неметаллические включения - это продукты, образующиеся в результате химической реакции между металлом и газом во время плавки или включения, образованные путем смешивания огнеупорных материалов и формовочного песка с расплавленной сталью во время литья. Металлические включения - это включения, образованные разнородными металлами, которые иногда попадают в расплавленную сталь и не плавятся.


(3) Усадочные полости: Полости усадки - это дефекты, образованные из-за того, что объемная усадка расплавленного металла не может быть дополнена во время охлаждения и затвердевания. Усадочные отверстия в основном располагаются вблизи заливочного стояка и самой большой части поперечного сечения или внезапного изменения поперечного сечения.


(4) Пористость: из-за плохой плавки, неправильной формы формы и т. д. в середине толщины стенки стального литья образуются мелкие граничные трещины или мелкие пустоты, и образуется рыхлая структура. Эта часть зерна Сочетание между ними довольно слабое (образование облакообразных теней на рентгенографической пленке).


(5) Трещина: Трещина относится к дефекту, образованному частичным растрескиванием литья из-за чрезмерно низких примесей плавления в процессе охлаждения и чрезмерного внутреннего напряжения (тепловое напряжение и структурное напряжение). Там, где происходит внезапное изменение размера секции отливки, концентрация напряжения серьезна, и трещины легко появляются.

Таким образом, существенной особенностью технологических дефектов стальных отливок является их сложная форма; дефектами использования стальных отливок являются в основном усталостные трещины, в том числе механические усталостные трещины и термические усталостные трещины.


Обнаруживать


Трудности в обнаружении


1. Плохое ультразвуковое проникновение

Грубые кристаллические зерна, неравномерная структура и другие сложные интерфейсы усиливают рассеяние ультразвуковых волн, а затухание энергии велико, так что обнаруживаемая толщина меньше, чем у поковок.


2. Много помех беспорядок

Когда звуковая волна рассеивается по неровной, неплотной структуре и границе раздела крупнозернистых зерен, интенсивность рассеянного сигнала больше и принимается зондом; шероховатая поверхность литья будет образовывать беспорядок на отражении звуковой волны; Они будут отображаться на экране осциллографа Это грязное лесное эхо (также называемое травяным эхом), которое может затопить эхо дефекта и затруднить идентификацию дефектного эха.


3. Плохие условия поверхностной связи

Поверхность стального литья шероховатая, что не способствует сцеплению звука, твердость поверхности большая, и ее трудно полировировать.


4. Трудно количественно оценить дефекты

Из-за большого затухания звуковых волн стальными отливками и сложной формы дефектов количественная оценка дефектов на основе искусственных дефектов имеет большие погрешности, и количественно оценить дефекты путем расчета сложнее.


Именно в этом и заключается сложность проверки литья, эти трудности делают проверку литья предметом определенных ограничений. Но с другой стороны, из-за более низких требований к качеству отливок допускается больший размер и большее количество единичных дефектов, а регулярность мест, где появляются дефекты литья, сильна, поэтому контроль литья все же имеет определенное значение.

  

Метод обнаружения


1) Для небольших и средних отливок (особенно инвестиционных прецизионных отливок), которые являются небольшими по размеру, легкими по весу и менее обработанными, они могут быть намагничены по меньшей мере в двух по существу перпендикулярных направлениях на неподвижной машине для контроля магнитных частиц.

Лучше всего использовать постоянный ток или пульсирующий постоянный ток, а для контроля использовать мокрый непрерывный метод. Доступны метод постоянного тока, метод стержня, метод потока и метод катушки.


2) Для более крупных и тяжелых отливок намагничивайте детали или зоны по меньшей мере в двух по существу перпендикулярных направлениях. Лучше всего использовать портативный или мобильный магнитопорошковый дефектоскоп с постоянной или полуволновой ректификацией, а также использовать контактный метод или метод хомута, сухой непрерывный метод или мокрый непрерывный метод для обнаружения деталей или перегородок отливок. Тестирование, как правило, должно проводиться в двух взаимно перпендикулярных направлениях.


3) Чтобы предотвратить прогорание отливки в контакте с электродом, рекомендуется принять следующие меры: когда контакт не находится в полном контакте с поверхностью отливки, ток не подключается, а контакт удаляется только при отключении тока. И используйте достаточно чистые и подходящие контакты. Для гладких и чистых поверхностей, которые были обработаны, следует использовать метод хомута.


4) Из-за влияния напряжения литья некоторые трещины (холодные трещины) стальных отливок задерживают растрескивание, поэтому их не следует испытывать сразу после отливки, а следует испытывать через 1-2 дня.


5) Если дефект литья превышает принятый стандарт и отбраковывается, а копание (лопата) и ремонтная сварка разрешены, то в ремонтной зоне сварки также следует обратить внимание на контроль отложенных трещин.


6) Осмотр должен производиться невооруженным глазом, а увеличительное стекло не более 3 раз можно использовать только при проверке уровней качества 001 и 01.


У вас есть какие-либо конкретные вопросы оУслуги по механической обработке?Свяжитесь с Йоги!Наши инженеры по продажам будут работать с вами от начала до конца, чтобы гарантировать, что ваш проект будет завершен в соответствии с вашими требованиями.


ТожеЙогаявляется профессиональным производителем дляГорно-шахтное оборудование,Станки с ЧПУиЗапчасти для машинболее 20 лет.

Отправить запрос
Категории продуктов
Свяжитесь с нами
  • Тел: 86-379-65163600

  • Факс: +86-379-65163600

  • Мобильный: +86-15036387078

  • Электронная почта:sales@yujieindustry.com

  • ДОБАВИТЬ: № 9 Jingjin North Rd, зона развития Луосинь, уезд Синьань, город Лоян, провинция Хэнань, CN 471003