Koolstofstaal sandgietmaatskappy

Sandgietwerk is die ruggraat van swaardiens-komponentproduksie, kombineer lae gereedskapskoste met byna onbeperkte meetkundige vryheid.

Onder gegote legerings, koolstofstaal (met koolstof onder 0.30 gewig%) staan ​​uit deur taaiheid te lewer, krag, en sweisbaarheid in onderdele wat wissel van klein pomphuise tot multi-ton ratkaskaste.

In hierdie omvattende resensie, ons verken koolstofstaal sandgiet van sy metallurgiese wortels deur prosesstappe, ontwerppraktyke, en kwaliteitskontroles.

2. Wat is koolstofstaal sandgiet?

In koolstofstaal sand giet, gieterye giet gesmelte koolstofstaal-gedefinieer deur 0.05–0.30 gew.% koolstof- in vorms wat uit ongebonde of gebinde sand gevorm word.

Anders as hoërlegeringsstaal, koolstofstaal bied 'n delikate balans van krag, taaiheid, bestuurbaarheid, en sweisbaarheid, alles teen 'n laer koste per kilogram.

Boonop, sandgietwerktuigbegrotings begin so laag as USD 500 vir eenvoudige patrone, wat ekonomiese produksie van prototipes en eenmalige onderdele moontlik maak, sowel as groeplopies in die tienduisende eenhede.

3. Metallurgiese Grondslae

'n Sterk begrip van koolstofstaal se metallurgie onderlê elke suksesvolle sandgiettoepassing.

In die besonder, die samespel van koolstofinhoud, silikonvlakke, en minderjarig legeringselemente vloeibaarheid dikteer, krimpgedrag,

en die as-cast mikrostruktuur, wat elkeen meganiese werkverrigting en defekgeneigdheid beïnvloed.

Koolstof & Staal klassifikasie

Koolstofstaal val in drie breë kategorieë gebaseer op hul gewig-persent koolstof:

• Laekoolstofstaal (≤ 0.15 % C): Lewer uiteindelike treksterktes (Uts) van 350–450 MPa en verlengings wat oorskry 20 %, maak hulle hoogs rekbaar en sweisbaar.
• Medium-koolstof staal (0.15–0.30 % C): Bied UTS van 450–550 MPa met verlengings van 10–15 %, balanseer sterkte en taaiheid.
• Hoë-koolstofstaal (> 0.30 % C): Uitstal UTS hierbo 600 MPA, maar hul as-giet-brosheid beperk wydverspreide gebruik in sandgieting.

Algemene cast grade sluit ASTM A216 WCB in (0.24–0,27 % C, UTS ~ 415 MPA), ASTM A27 (0.23–0,29 % C, UTS ~ 345 MPA), en DIN GS-42 (0.38–0.45 % C, UTS ~ 520 MPA).

Hierdie grade illustreer hoe subtiele verskuiwings in koolstofinhoud vertaal word na duidelike sterkte- en rekbaarheidprofiele.

Silikon se rol in vloeibaarheid & Krimping

Silikon, tipies teenwoordig by 1.8–2.2 %, voer 'n dubbele funksie uit:

1. Vloeibaarheidverbetering: Elke 0.5 % toename in Si kan die gesmelte staal se vloeibaarheid verbeter met tot 12 %, verseker meer volledige vormvulling en fyner detail reproduksie.
2. Krimpbeheer: Silikon bevorder grafitisering tydens stolling, volumetriese krimpporositeit met ongeveer te verminder 15 % in vergelyking met lae-Si-legerings.

Gevolglik, gieterye teiken dikwels silikonvlakke naby die boonste reeks om interne leemtes te minimaliseer en oppervlakafwerking te verbeter.

Legeringstoevoegings vir gespesialiseerde eiendomme

Behalwe koolstof en silikon, mangaan, chroom, en molibdeen paswerk prestasie vir veeleisende omgewings:

• Mangaan (0.6–1.0 %): Dien as 'n deoksideermiddel, verfyn korrelgrootte, en verhoog treksterkte met tot 20 % sonder om taaiheid ernstig in te boet.
• Chroom (≤ 0.5 %): Verhoog verhardbaarheid en slytasieweerstand, veral waardevol in komponente wat onderhewig is aan skuurmiddels.
• Molibdeen (≤ 0.3 %): Verhoog hoë-temperatuur sterkte en kruip weerstand, maak dit onontbeerlik in dele soos uitlaatspruitstukke en stoomvangerliggame.

As-cast mikrostruktuur

Soos die gesmelte staal in 'n sandvorm afkoel, dit stol in 'n ferriet-perliet matriks:

• Ferriet (sag, Hertoges) vorm eers by temperature net onder die likwidus, die fondament vir taaiheid verskaf.
• Pearliet (lamellêre sementiet-ferriet) by laer temperature te voorskyn kom, wat hardheid en slytasieweerstand verleen.

Tipiese sandgiet afkoeltempo's (1–5 °C/s) lewer a ferrietfraksie van 40–60 %, met perliet wat die balans uitmaak.

In dikker afdelings, stadiger afkoeling kan perliet-inhoud verhoog, verhoging van hardheid met tot 15 Hb maar die vermindering van verlenging deur 2–3 %.

4. Sandgietproses-oorsig

Sandgietwerk verander gesmelte koolstofstaal in komplekse vorms deur gebruik te maak van verbruikbare sandvorms.

Onder, ons gee besonderhede oor elke groot stap—patroon en kernvervaardiging, vorm konstruksie, giet en stolling, en uitskud met skoonmaak—terwyl datagedrewe beste praktyke uitgelig word.

Patroon en kernmaak

Eerstens, patroon akkuraatheid dikteer as-cast toleransies. Gieterye gebruik gewoonlik:

Patroon materiaal:

• CNC-gemasjineerde aluminium houe ±0,02 mm Dimensionele akkuraatheid.
• Hout patrone (vir lae volumes) bereik ± 0,2 mm.
• 3D-gedrukte hars patrone skakel leitye op komplekse vorms uit.

Kernproduksie:

• Groen-sand kern kombineer 85–90 % silika sand, 5–7 % bentoniet klei, en 2-3 % water, kompakteer dan onder 4–6 bar lugdruk.
• No-Bake harskerne gebruik fenoliese of furaanbinders, bied kern sterk punte van 4–6 MPa met deurlaatbaarheid hierbo 300 Gas m³/m²·min.

Deur presiese patroon en kernmaak, gieterye minimaliseer dimensionele variasie en interne defekte.

Vormkonstruksie

Vorm samestelling:

• 90 % silika sand, 5–7 % klei, en 2–3 % water vir groensandvorms.
• Chemies gebonde sand (Bv., furan hars) verminder vog tot < 0.5 %, strenger toleransies te CT9–CT12.

Kompaksie & Hardheid:

• Teiken matriks hardheid van 60–70 HA (Kus A) verseker vormintegriteit en konsekwente krimping.
• Behoorlik deurlaatbaarheid (≥ 300 Gas m³/m²·min) verhoed gasvasvang en porositeit.

Vormmontering:

• Ingenieurs plaas kerne in die cope en sleep, met behulp van kapelle of kernafdrukke om belyning binne te handhaaf ±0,5 mm.
• Hulle wend afskeidjasse aan (tipies 0,1–0,3 mm dikte) om patroonvrystelling te vergemaklik en oppervlakafwerking te verbeter.

Deur sand eienskappe en verdigting te beheer, sandgietvorms ontmoet konsekwent ISO CT11–CT14 vermoëns.

Giet en stol

Met vorms gereed, gieterye voortgaan:

Smeltvoorbereiding:

• Induksie oonde verhit koolstofstaal tot 1450–1550 °C, hou vir 5–10 minute om chemie te homogeniseer.
• Gietery-ingenieurs deslag en pas koolstof en silikon aan by teikensamestelling (± 0.02 % C, ± 0.05 % En).

Houd & Riser Ontwerp:

• 'n Goed gebalanseerde hek area (hek: hardloperverhouding ~ 1:3) verseker laminêre vloei.
• Risers grootte op 10 % van gietvolume voerkrimping, gewoonlik by die swaarste gedeelte geleë om rigtinggewende stolling te bevorder.

Verkoeling Tariewe:

• Dun dele koel by 5–10 °C/s, wat ferrietvorming en fyner korrelgroottes bevoordeel (~ 15 µm).
• Dik mure koel by 1–3 °C/s; koue rillings (Bv., koper insetsels) versnel plaaslike stolling met tot 50 %, vermindering van krimpporositeit.

Deur presiese smeltbeheer met geoptimaliseerde hekwerk te kombineer, gieterye bereik klank, dimensioneel konsekwente gietstukke.

Uitskud, Reiniging, en Fettling

Ten einde laaste, gietstukke kom uit die vorm:

Uitskud:

• Outomatiese vibrasiestelsels skei sand van metaal binne 5–10 minute per bondel.

Ontskuur & Skoot ontploffing:

• Hoëdruk lug- of wielblaasstelsels verwyder oorblywende sand, die bereiking van 'n basis afwerking van Ra 6-12 µm.

Fettling Operasies:

• Werkers slyp of masjien hek- en stygstompe, trim flits, en meng oorgange, tipies verwydering 1–3 mm voorraad om aan finale dimensionele toleransies te voldoen.

Voor-inspeksie:

• Gietstukke ondergaan visuele kontrole en dimensionele kolmetings (± 0.5 mm op kritieke kenmerke) voordat u na volle inspeksie oorgaan.

Deur sistematiese uitskud en skoonmaak, gieterye berei koolstofstaalgietstukke voor vir streng kwaliteitsversekering en moontlike na-gietbehandelings.

5. Ontwerp vir sandgietwerk

Effektiewe rolverdelingsontwerpe is verantwoordelik vir:

• Konsephoeke (1–3°): Voorkom patroonskade; stywer hoeke verhoog gereedskapslytasie.
• Bewerkingsvoorraad (1–3 mm): Verseker dat finale kenmerke binne val CT11–CT12 sonder herwerk.
• Inkrimping Toelae (1.0–1,3 mm/100 mm): Vergoed vir stollingskrimping.
• Eenvormige muurdikte (±10 mm): Vermy warm kolle en interne spanning.
• Fillette & Radiusse (> 1 mm): Beperk spanningskonsentrasies en stroomlyn metaalvloei.
• Hekke/stygplasing: Belyn stygers met dik dele om te bevorder rigtinggewende stolling, vermindering van krimpporositeit deur 30 %.

6. Prosesvermoë & Dimensionele beheer

Die beheer van afmetings en die bereiking van herhaalbare toleransies in koolstofstaal sandgietwerk bly 'n uitdaging en 'n maatstaf van gietery uitnemendheid.

Verdraagsaamheidsgrade in sandgieting

Dimensionele toleransie verwys na die toelaatbare limiete van variasie in 'n fisiese dimensie van 'n gegote komponent.

In sand giet, toleransies word mees algemeen geklassifiseer onder die ISO 8062-3 standaard, wat definieer Gooi Toleransie Grade (CT) van CT1 (mees presiese) na CT16 (minste presies).

Vir koolstofstaal sand gietstukke, die haalbare verdraagsaamheidsgrade val tipies binne:

Gietproses	ISO Toleransiegraad	Lineêre Dimensionele Toleransie Reeks (mm)
Groen sand	CT13 – CT14	±2,0 – ±3,5 mm (vir 100 mm afmeting)
Geen-Bak Sand	CT11 – CT13	±1,0 – ±2,5 mm
Skulpvorm	CT8 – CT10	±0,6 – ±1,5 mm

Sleutelfaktore wat dimensionele presisie beïnvloed

1. Sand Eienskappe

• Graan fynheid: Fyner korrels verbeter detailreproduksie en oppervlakafwerking, maar verminder deurlaatbaarheid en kan vormintegriteit beïnvloed.
• Vog & Bindmiddel inhoud: Onbehoorlike sandmengselverhoudings veroorsaak vormvervorming of gasverwante defekte, lei tot dimensionele inkonsekwenthede.

2. Vorm verdigting

• Eenvormige verdigting verseker konsekwente holteafmetings. Onvoldoende stamp of vibrasie kan gelokaliseerde muur ineenstorting of variasie veroorsaak.

3. Patroon akkuraatheid

• Patroon dra, termiese vervorming, of handsnywerk kan foute veroorsaak. CNC-gemaalde of 3D-gedrukte patrone verbeter reproduceerbaarheid.

4. Termiese krimping

• Koolstofstaal kontrakteer tipies deur 1.0% na 2.5% tydens stolling en afkoeling, afhangende van samestelling en geometrie.
• Komplekse geometrieë kan differensiële krimptoelaes vereis.

5. Seksie dikte

• Dunwandige areas koel vinniger af en trek meer eenvormig saam.
• Dik gedeeltes kan middellynkrimping toon, warm kolle, of vervorm as dit nie behoorlik gestyg of verkoel is nie.

Tegnieke vir verbeterde afmetingsbeheer

Om gietpresisie te verbeter en na-bewerkingsvereistes te verminder, moderne gieterye gebruik verskeie strategieë:

• Gebruik van rigiede gietstelsels: Chemies gebonde sandvorms vertoon beter dimensionele stabiliteit as tradisionele groen sand.
• Vorm Voorverhitting: Verhitting van vorms voor giet verminder temperatuurverskille en vervorming.
• Koue plasing: Strategies geplaasde metaal kouekoors versnel verkoeling in warm kolle om ongelyke sametrekking te verminder.
• Simulasie sagteware: Stollingsmodellering en termiese simulasie help om krimping en vervorming in ontwerp te voorspel en te kompenseer.

Oppervlakafwerking Verwagtinge

Oppervlakgrofheid in sandgegote koolstofstaal word gewoonlik gemeet in Ra (mikron):

Vormproses	Tipiese oppervlakgrofheid (Ra)
Groen sand	12 - 25 µm
Geen-Bak Sand	6 - 12 µm
Dop vorm	3 - 6 µm

7. Kwaliteitversekering & Toets

Meganiese toetsing

Gieterye bekragtig meganiese werkverrigting per:

• ASTM E8: Treksterkte en verlenging.
• ASTM E23: Charpy V-kerf impaktaaiheid.
• Rockwell Hardheid (MRK 20–30): Meet oppervlak hardheid.

Nie-vernietigende evaluering

Ons gebruik:

• Radiografie: Bespeur interne porositeit ≥ 2 mm.
• Ultrasoniese toetsing: Lokaliseer volumetriese foute ≥ 1 mm.
• Magnetiese deeltjie-inspeksie: Onthul oppervlakkrake ≥ 0.5 mm.

Statistiese prosesbeheer

Deur dop Cp en Cpk, gieterye verseker Cpk ≥ 1.33 vir kritieke afmetings.

Eerste artikelinspeksie (FAI) bevestig dat aanvanklike gietstukke voldoen aan DCTG vereistes voor volle produksielopies.

8. Na-gietbehandelings

Terwyl die aanvanklike gietproses die vorm en algemene eienskappe van koolstofstaalkomponente definieer,

Na-gietbehandelings speel 'n kritieke rol in die verbetering van meganiese werkverrigting, Dimensionele akkuraatheid, oppervlak kwaliteit, en langtermyn duursaamheid.

Hierdie sekondêre bedrywighede is nie bloot verfynings nie - dit is noodsaaklike stappe wat rou gietstukke omskep in hoëprestasie industriële komponente wat strawwe dienstoestande kan weerstaan.

Hittebehandelings

Koolstofstaal gietstukke ondergaan dikwels 'n reeks van hittebehandelings om hul mikrostruktuur aan te pas en meganiese eienskappe te verbeter.

Die keuse van behandeling hang af van die toepassingsvereistes, gewenste hardheid, selfpiriteit, en interne strestoestand.

Normalisasie

• Prosesseer: Verhit tot ~870–950 °C, gevolg deur lugverkoeling.
• Doel: Verfyn graanstruktuur, verlig interne spanning, en verbeter bewerkbaarheid.
• Uitwerking: Bevorder 'n eenvormige ferriet-perliet-matriks met verbeterde sterkte en taaiheid.

Blus en Tempering

• Prosesseer: Vinnige afkoeling (tipies in olie of water) vanaf die austenitiserende temperatuur (~840–900 °C), gevolg deur herverhitting tot ~500–650 °C.
• Doel: Verhoog hardheid en treksterkte terwyl brosheid beheer word.
• Tipiese toepassing: Slytvaste komponente en strukturele dele wat aan impak onderworpe is.

Uitgloping

• Prosesseer: Stadige afkoeling van ~800–850 °C.
• Doel: Versag die materiaal vir makliker bewerking en verbeter dimensionele stabiliteit.
• Uitwerking: Produseer 'n growwe ferritiese struktuur met verminderde hardheid en sterkte.

Stresverligting

• Temperatuurreeks: 540–650 ° C.
• Doel: Verminder oorblywende spanning van ongelyke stolling of bewerking sonder om mikrostruktuur aansienlik te verander.

Datapunt: ASTM A216 WCB gietstukke, 'n algemene lae-koolstof staal graad, bereik tipies treksterktes van 485–655 MPa na normalisering en tempering.

Oppervlakverbeteringsmetodes

Oppervlakkwaliteit is van kardinale belang in omgewings wat aan slytasie blootgestel word, korrosie, of wrywing. Na-giet-oppervlakbehandelings verbeter nie net estetika nie, maar verleng ook komponentlewe aansienlik.

Skietskiet en skootpen

• Doel: Verwyder oorblywende sand, skaal, en oksiede; verbeter die moegheidslewe deur kompressiewe oppervlakspanning te veroorsaak.
• Oppervlak ruwheid: Verminder tot 6–12 µm Ra, afhangende van media en intensiteit.

Bedekkings en Plee

• Sinkbedekking (Galvanisering): Verbeter die weerstand teen korrosie, veral vir buite- of mariene gebruik.
• Fosfaat- en swartoksiedbedekkings: Verskaf smering en minimale roesbeskerming.
• Chroom of vernikkeling: Word gebruik in gespesialiseerde toepassings vir verbeterde oppervlakhardheid of chemiese weerstand.

Skildery en Poeierbedekking

• Algemeen vir nie-kritiese oppervlaktes, bied beide korrosiebestandheid en visuele aantrekkingskrag.
• Tipies toegepas na bewerking om dimensionele toleransies te bewaar.

CNC-bewerking van gegote koolstofstaal

As gevolg van die gietvel, mikrostrukturele heterogeniteit, en potensiële oorblywende spannings, gegote koolstofstaal vereis noukeurig gekies CNC -bewerking strategieë om verdraagsaamheid te handhaaf en gereedskapslytasie te vermy.

Oorwegings bewerk:

• Gereedskap: Gebruik van karbied of bedekte gereedskap vir verbeterde slytasieweerstand.
• Voere en snelhede: Laer snyspoed (60–120 m/I) en matige voere om klets en hitte-opwekking te verminder.
• Gebruik van koelmiddel: Geëmulgeerde snyvloeistowwe word aanbeveel vir termiese beheer en spaan-ontruiming.
• Toelaag: Tipies word 1–3 mm bewerkingsmateriaal op gegote oppervlaktes gelaat vir afwerking.

9. Sleutel industriële toepassings

Olie & Gas industrie

• Klepliggame
• Pomphuise
• Flense en toebehore

Vervaardiging van swaar toerusting

• Ratkashuise
• Spoor skakels en leeglopers
• Teengewigte

Infrastruktuurontwikkeling

• Mangatdeksels en rame
• Spoorwegkomponente
• Water- en rioolstelselonderdele

Motor en vervoer

• Enjinkomponente
• Onderstel en veringonderdele
• Vragmotor en sleepwa onderdele

Kragopwekking

• Turbine omhulsels
• Drukvate
• Hittewisselaar komponente

Sag en skeepsbou

• Skroefasse en laers
• Dek masjinerie komponente
• Romp toebehore

Hernubare energie

• Windturbine-hubs en -rame
• Hidro-elektriese turbine komponente
• Solar Montage Strukture

10. Gewone koolstofstaal giet grade (Globale oorsig)

11. Hierdiese Sandgietvermoëns

As 'n betroubare naam in presisie metaalgietwerk, DEZE Gietery bring dekades se ondervinding en innovasie na die koolstofstaal sandgietbedryf.

Die kombinasie van gevorderde fasiliteite, robuuste ingenieurspraktyke, en streng kwaliteitsversekering,

Hierdie het homself gevestig as 'n strategiese vennoot vir veeleisende globale kliënte regoor die olie & gas, vervoer, energie, en swaar toerusting sektore.

Gietery Infrastruktuur & Tegnologie

Hierdie bedryf ten volle geïntegreerde sandgietlyne wat ontwerp is vir medium tot grootskaalse gietstukke wat wissel van 2 kg tot oor 5,000 kg. Ons fasiliteite kenmerk:

• Outomatiese gietlyne vir hoë herhaalbaarheid en konsekwente dimensionele akkuraatheid
• Buigsame vormtipes: groen sand, furan nie-gebak, en harsgebonde stelsels
• 3D-gedrukte patrone en CNC-gemasjineerde gereedskap vir vinnige prototipering en komplekse geometrieë
• Smeltvermoë op die perseel met elektriese boog- en induksie-oonde wat beide koolstof- en lae-legeringsstaal ondersteun

Koolstofstaal grade aangebied

Ons produseer 'n wye reeks koolstofstaal grade, aangepas vir beide strukturele en slytasie-kritiese toepassings, insluitende:

• ASTM A216 WCB – Drukhoudende komponente, algemene doel koolstofstaal
• ASTM A27 Graad 60-30 / 70-36 – Algemene industriële gebruik, lae tot medium sterkte
• ASTM A148 105-85 - Hoësterkte gietwerk vir slytasie- en vermoeiingsweerstand
• Pasgemaakte grade met legeringselemente (CR, Mo, Mn, In) om aan kliënte se spesifikasies te voldoen

Alle smeltsamestellings word geverifieer met behulp van spektrometriese analise en beheer tot binne streng toleransies vir konsekwentheid.

Dimensionele presisie & Proses beheer

Hierdie gooi na toleransie grade tussen CT10–CT13, met haalbare oppervlakafwerkings van Ra 6-12 µm, afhangende van vormproses en deelkompleksiteit.

Dimensionele akkuraatheid word verbeter deur:

• Beheerde vormverdigting en vogregulering
• Verwerk simulasies met behulp van MAGMAsoft® en Prostekort vir hekwerk, styger, en stollingsoptimalisering
• In-proses monitering en Statistiese prosesbeheer (SPC) om gietvariasie te minimaliseer

Vir missie-kritiese komponente, CT-skandering en CMM inspeksie meetkundige ooreenstemming en interne integriteit te bekragtig.

Na-gietdienste

Om komponente wat gereed is om te monteer te lewer, Hierdie bied 'n omvattende reeks afwerkings- en naverwerkingsdienste:

• Hittebehandeling in die huis: normalisasie, uitgloping, blus, en tempering
• Bewerking tot streng toleransies met CNC-draai, maalwerk, En boorwerk
• Oppervlakbeskerming: skootskietery, skildery, galvanisering, en pasgemaakte bedekkings
• Nie-vernietigende toetsing (Ndt): ultrasonies, radiografiese, en magnetiese deeltjie -inspeksie

12. Konklusie

Koolstofstaal sandgietwerk lewer ongeëwenaarde waarde vir swaardiens, groot volume komponente.

Deur goeie metallurgiese praktyke te integreer, robuuste proseskontroles, ontwerp-vir-gietbaarheid, en streng QA, vervaardigers kan duursame onderdele vervaardig wat aan streng funksionele vereistes voldoen teen mededingende koste.

Hierdie is die perfekte keuse vir u vervaardigingsbehoeftes as u hoë gehalte benodig koolstofstaal sandgietdienste.

Kontak ons vandag nog!