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铸钢件的铸造技能要求及常见题目剖析

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对付强度、塑性和韧性要求更高的机器零件,必要接纳铸钢件。铸钢件的产量仅次于铸铁,约占铸件总产量的15%。

一、根据化学身分铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。此中以碳素铸钢应用最广,占铸钢总产量的80%以上。

1、碳素铸钢

一样通常的,低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差,仅用于制造电机零件或渗碳零件;中碳钢ZG25~ZG45,具有高于各种铸铁的综合性能,即强度高、有精良的塑性和韧性,因此适于制造形状庞大、强度和韧性要求高的零件,如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等,是碳素铸钢中应用最多的一类;高碳钢ZG55的熔点低,其铸造性能较中碳钢的好,但其塑性和韧性较差,仅用于制造少数的耐磨件。

2、合金铸钢

凭据合金元素总量的几多,合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。

1)低合金铸钢,我国重要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用来制造齿轮、水压机事情缸和水轮机转子等零件,而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。

2)高合金铸钢,具有耐磨、耐热或耐腐化等特别性能。如高锰钢ZGMn13,是一种抗磨钢,重要用于制造在干磨擦事情条件下利用的零件,如发掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖沓机和坦克的履带等;铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等,对硝酸的耐腐化性很高,重要用于制造化工、煤油、化纤和食品等设置装备部署上的零件。

二、铸钢的铸造工艺特点

铸钢的机器性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。由于铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的活动性差、紧缩大,其体紧缩率为10~14%,线紧缩为1.8~2.5%。为防备铸钢件孕育发生浇不敷、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷,必须接纳比铸铁庞大的工艺步伐:

1、由于钢液的活动性差,为防备铸钢件孕育发生冷隔和浇不敷,铸钢件的壁厚不克不及小于8mm;浇注体系的布局力图简朴、且截面尺寸比铸铁的大;接纳干铸型或热铸型;得当进步浇注温度,一样通常为1520~1600℃,由于浇注温度高,钢水的过热度大、连结液态的时间长,活动性可得到改进。但是浇温过高,会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一样通常小型、薄壁及形状庞大的铸件,其浇注温度约为钢的熔点温度 150℃;大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点凌驾跨过100℃左右。

2、由于铸钢的紧缩大大凌驾铸铁,为防备铸件出现缩孔、缩松缺陷,在铸造工艺上多数接纳冒口和、冷铁和补贴等步伐,以实现次序凝集。

别的,为防备铸钢件孕育发生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷,应使其壁厚匀称、制止尖角和直角布局、在铸型用型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及接纳空心型芯和油砂芯等来改进砂型或型芯的退让性和透气性。

(1)铸钢的熔点高,相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型质料相互作用,极易孕育发生粘砂缺陷。因此,应接纳耐火度较高的人造石英砂做铸型,并在铸型外貌刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。为淘汰气体泉源、进步钢水活动性及铸型强度,大多铸钢件用干型或快干型来铸造,如接纳CO2硬化的水玻璃砂型。

三、铸钢件的热处置处罚

铸钢件均应在热处置处罚后利用。由于铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、构造不均及渣滓内应力等铸造缺陷,使铸钢件的强度、尤其是塑性和韧性大大低落。

为细化晶粒、匀称构造及消除内应力,铸钢件必须举行正火或退火处置处罚。正火处置处罚后的钢,其机器性能较退火后的高,本钱也较低,以是应用较多。但由于正火处剖析引起较退火大的内应力,只实用于含碳量小于0.35%的铸钢件。由于低碳铸钢件的塑性好,冷却时不易开裂。为减小内应力,铸钢件在正火后,还应举行高温回火。对付含碳量≥0.35%的、布局庞大及易孕育发生裂纹的铸钢件,只能举行退火处置处罚。铸钢件不宜淬火,不然极易开裂。

四、铸钢的熔炼

铸钢的熔炼一样通常接纳平炉,电弧炉和感到炉等。平炉的特点是容量大、可利用废钢作质料、能正确控制钢的身分并能熔炼优质钢及低合金钢,多用于熔炼质量要求高的、大型铸钢件用的钢液。

三相电弧炉的开炉和停炉操纵方便,能包管钢液的身分和质量、对炉料的要求不甚严酷、容易升温,故能炼优质钢、高级合金钢和特别钢等,是生产成型铸钢件的常用设置装备部署。

别的,接纳工频或中频感到炉,能熔炼种种高级合金钢和碳含量极低的钢。感到炉的熔炼速率快、合金元素烧损小、能源斲丧少、且钢液质量高,即杂质含量少、混合少,适于小型铸钢车间接纳。