1. Уводзіны
Ліццё па выплавляемым мадэлям - часта называюць працэс страчанага воску—дазваляе вытворцам вырабляць комплекс, металічныя кампаненты амаль чыстай формы з выключнай аздабленнем паверхні і дакладнасцю памераў.
У спалучэнні з высокапрадукцыйным сплаў сталі, гэтая тэхніка забяспечвае дэталі, якія вытрымліваюць экстрэмальныя нагрузкі, агрэсіўныя асяроддзя, і павышаныя тэмпературы.
У гэтым артыкуле разглядаюцца адліўкі па выплавляемым мадэлям з легаванай сталі ад асноўных прынцыпаў да выбару матэрыялу, кантроль працэсу, мікраструктура, прыкладанне, рэкамендацыі па афармленні, і заключэнне перадавой практыкі.
2. Ліццё па выплавляемым мадэлям з легаванай сталі
Інвестыцыйнае ліццё— таксама вядомы як працэс страчанага воску— забяспечвае дакладныя кампаненты шляхам спалучэння аднаразовага васковага малюнка з трывалай керамічнай формай.
Пры ўжыванні да сплаў сталі, ён адкрывае складаную геаметрыю і выдатную прадукцыйнасць, якія супернічаюць з дарагой апрацоўкай або вырабам з некалькіх частак.
Ніжэй, мы разбіваем асноўныя этапы, параўнайце яго дакладнасць з пясчаным ліццём і апрацоўкай з ЧПУ, і падкрэсліць вырашальныя перавагі.
Агляд працэсу
- Стварэнне воску ўзору
• Ліццёвая форма высокадакладная васковая копія канчатковай дэталі - допуск можа дасягаць ±0,1 мм.
• Шаблонныя дрэвы могуць групаваць некалькі частак для пакетнай апрацоўкі, Павышэнне прапускной здольнасці. - Керамічны будынак абалонкі
• Апусканне: Васковая зборка паступае ў дробназярністы керамічны шлам (глейкасць ~15 сП).
• Ляпніна: Пасля працадзіць, ракавіна атрымлівае пласт тугаплаўкага пяску (15–30 мкм).
• Паўтараючы: Чарговае акунанне і гіпсаванне 4–8 разоў дае абалонку таўшчынёй 4–8 мм з дасягальным Ra 1–3 мкм. - Дэпарафінізацыя і ўмацаванне абалонкі
• Аўтаклаў або цяпло пара вытоплівае воск, пакідаючы пустэчу, якая дакладна адпавядае патрэбнай геаметрыі.
• Затым шкарлупіны сушаць пры тэмпературы 200–300 °C, каб выдаліць рэшткі вільгаці і ўмацаваць форму. - Заліванне расплаўленай легаванай сталі
• Расплавіць легаваную сталь (e.g., 4140) у ДСП або індукцыйнай печы да 1 450–1 550 ° С.
• Наліць у папярэдне нагрэты (>200 ° С) абалонкі для мінімізацыі цеплавога ўдару і забеспячэння поўнага запаўнення. - Выдаленне абалонкі & Канчатковая аздабленне
• Вытрасенне адбівае кераміку, з наступным струйная ачыстка і драба.
• Крытычна апрацаваныя паверхні атрымліваюць прыпускі 1–2 мм для дасягнення допуску ±0,25 мм.
Параўнанне з пясчаным ліццём і апрацоўкай
| Аспект | Ліццё па выплавляемым мадэлям з легаванай сталі | Пясчанае ліццё | Апрацоўка з ЧПУ з прутка |
|---|---|---|---|
| Памерная талерантнасць | ±0,25 мм | ±1,0 мм | ± 0,05 мм |
| Аздабленне паверхні (Ра) | 1–3 мкм | 10–25 мкм | 0.4–1,6 мкм |
| Складаная геаметрыя | Вельмі складаны, Тонкія сцены | Умераны, патрабуецца праект | Абмежаваны доступам да інструментаў |
| Выхад матэрыялу | > 90 % | 60–70 % | 30–50 % |
| Другасная апрацоўка | 30–50 % скарачэнне | Часта шырокія | Першасны працэс |
3. Тыповыя маркі легаванай сталі для ліцця па выплавляемым мадэлям
Выбар правільнай маркі легаванай сталі вызначае механічныя характарыстыкі ліцця па выплавляемым мадэлям, Каразія супраціву, і тэрмаўстойлівасць.
Ніжэй прыведзена разбіўка звычайна адліваных гатункаў, упарадкаваных па катэгорыях, з іх характэрнымі ўласцівасцямі і тыповым прымяненнем.
| Сартаваць | Катэгорыя | Асноўныя легіруючыя элементы | Трываласць на расцяжэнне (МПА) | Цяжкасць (HRC) | Тыповыя прыкладанні |
|---|---|---|---|---|---|
| 8620 | Цементируемые нізкалегаваныя | C 0.18%, У 0.40%, Кр 0.40%, Мо 0.15% | 550–650 | 20–30 | Загартаваныя перадачы, шахты, утулкі |
| 4140 | Храм-молі нізкалегаваныя | C 0.40%, Кр 1.00%, Мо 0.25%, Мн 0.75% | 800–950 | 28–40 | Высокатрывалы вал, каромысла |
| 4340 | Нізкалегіраваны нікель-хром-молі | C 0.40%, У 1.80%, Кр 0.80%, Мо 0.25% | 900–1 100 | 32–45 | Арматура самалёта, звышмоцныя восі |
| 17-4Ph | Асадкацвярдзельныя SS | Fe–17Cr–4Ni–4Cu–0,3Nb | 850–1 100 | 28–40 | Корпуса помпаў, устойлівыя да карозіі, часткі клапана |
| 316L | Аўстэнітная нержавеючая сталь | Fe–18Cr–12Ni–2Mo | 480–620 | ≤25 | Абсталяванне хімічнай апрацоўкі, марская арматура |
| 410 | Мартэнсітная нержавеючая сталь | Fe–12Cr | 450–600 | 30–45 | Зносаўстойлівыя корпуса, аздабленне клапанаў |
| A217 WC6 | Cr–Mo сталь сасудаў пад ціскам | C 0.10%, Кр 2.25%, Мо 1.00% | 550–700 | ≤30 | Высокотэмпературныя клапаны, параправод |
| A217 WC9 | Cr–Mo–V сталь для ёмістасцяў пад ціскам | C 0.08%, Кр 9.00%, Мо 1.00%, V 0.20% | 600–750 | ≤32 | Ультраперагрэтыя паравыя клапаны, звышмоцныя дэталі катла |
4. Мікраструктура і тэрмічная апрацоўка
Літыя па выплавляльным спосабам легаваныя сталі застываюць у дендрытныя структуры з нераўнамерным размеркаваннем растворанага рэчыва і блокавымі карбідамі, сканцэнтраванымі ў міждэндрытных абласцях.
Напрыклад, як літой AISI 4140 часта выстаўляе а першасны дэндрытаў плячо інтэрвал аб 50–200 мкм, з багатымі хромам карбідамі M₇C₃ і багатымі малібдэнам карбідамі M₆C, якія ўтвараюцца на межах зерняў.
Такія неаднароднасці прыводзяць да зменнай цвёрдасці (вакол 280–320 HBW) і лакалізаваныя канцэнтратары напружання, якія пагаршаюць стойкасць да стомленасці і апрацоўваемасць.
Адпачынку і ачыстка збожжа
Для гамагенізацыі мікраструктуры, ліцейныя заводы заг адпальваць адліўкі ст 800–850 °C на працягу 2-4 гадзін, з наступным астуджэннем печы пры ≤20 °C/гадзіну.
Гэты цыкл спрыяе сфероидизация карбідаў і зніжае цвёрдасць да 180–220 HBW, палягчэнне апрацоўкі.
У выніку, памер збожжа павялічваецца з рэйтынгу ASTM 4–6 да 6–8, павышэнне пластычнасці шляхам 15–25 % і зніжэння ўнутраных напружанняў да 90 %.
Нармалізацыя і аднастайныя ўласцівасці
Пасля, нармалізацыя каля 900–950 ° С з паветраным астуджэннем ачышчае збожжа да ASTM 5–7 і дае больш аднастайную форму перлітна–ферытныя матрыца.
Нармаваны 4340 адліўкі дасягнуць трываласці на разрыў 850–950 МПа і значэнні ўздзеяння Шарпі побач 35 J, павышэнне трываласці шляхам 20 % у параўнанні з адлітым станам.
Патушыць & Загартоўка для высокай трываласці
Для максімальнай трываласці, падвяргаюцца легаваныя сталі патушыць & нораў: аустенитизирующий пры 840–860 °C, алей патушыць да пакаёвай тэмпературы, затым гартаванне ст 550–600 °C на працягу 2 × 2 гадзіны. Гэтая паслядоўнасць пераўтворыць матрыцу ў загартаваны мартенсит, рассейвае дробныя карбіды (10–50 нм), і павышае цвёрдасць да HRC 45–50 з трываласцю на разрыў да 1 200 МПА. Гартаванне таксама аднаўляе трываласць 15–25 Дж, баланс трываласці і ўдаратрываласці.
Рашэнне Лячыць & Узрост для нержавеючых сплаваў
Нержавеючая маркі, як 17-4Ph карысць ад лячэнне для раствора каля 1 040 ° С, тушэння ў вадзе, і старэнне каля 480 ° С на працягу 4 гадзіны.
Гэты цыкл ападкаў зацвярдзення вырабляе нанамаштабны Ni₃(AL,Cu) часціцы, павышэнне цвёрдасці да ПЦ 38–42 і мяжа цякучасці да 850 МПА захоўваючы ўстойлівасць да карозіі.
5. Асноўныя перавагі адлівак па выплавляемым мадэлям з легаванай сталі
Ліццё па выплавляемым мадэлям з легаванай сталі забяспечвае унікальнае спалучэнне дакладнасці, выкананне, і эканамічная эфектыўнасць, з якой нешматлікія працэсы могуць параўнацца:
Комплексная геаметрыя і свабода дызайну
Ліццё па выплавляемым мадэлям апрацоўвае формы, немагчымыя або занадта дарагія іншымі метадамі - падрэзы, ўнутраныя праходы, тонкія сценкі аж да 1 мм, і складаныя рашэцістыя структуры.
У выніку, дызайнеры памяншаюць колькасць дэталяў да 50 % шляхам замены шматчасткавых зварных дэталяў або вузлоў адным адліваным кампанентам.
Жорсткія допускі і цудоўная аздабленне паверхні
Тыповая дакладнасць памераў ±0,25 мм і адліваная паверхня Ra 1–3 мкм выключаюць значную другасную апрацоўку.
Такім чынам, справаздачу вытворцаў 30–50 % хутчэй Час цыклу ЧПУ і да 40 % ніжэй выдаткі на аздабленне ў параўнанні з часткамі з пясчанага ліцця.
Выдатнае выкарыстанне матэрыялу і ўраджайнасць
Блізкія да сеткі формы памяншаюць адходы сыравіны, дасягненне матэрыяльных выхадаў перавышае 90 % супраць 60–70 % для ліцця ў пясок або 30–50 % для апрацоўкі нарыхтовак.
Больш нізкія стаўкі лому непасрэдна ператвараюцца ў 15–25 % эканомія матэрыяльных выдаткаў на высокакаштоўныя сплавы.
Шырокая сумяшчальнасць са сплавам
З нізкалегаваных сталей (8620, 4140, 4340) да нержавеючых і тэрмаўстойлівых гатункаў (17-4Ph, 316L, H13), ліццё па выплавляемым мадэлям змяшчае практычна любы склад сплаву.
Ліцейныя могуць жорстка кантраляваць хімічны склад і чысціню расплаву (ўзроўні ўключэння < 100 праміле),
забеспячэнне нязменных механічных уласцівасцей — трываласць на разрыў ад 350 да 1 200 МПА, цвёрдасць да HRC 55, і значэнні трываласці па Шарпі 10–60 Дж.
Паўтараемасць і маштабаванасць
Керамічныя формы вытрымліваюць дэфармацыю на працягу 50-100 разліваў, даючы стабільныя вынікі ў серыях вытворчасці.
Паўтаральнасць лепш, чым 95 % па крытычных памерах дазваляе вытворцам камплектнага абсталявання ўпэўнена пераходзіць з партый прататыпаў 10 дэталяў да поўнамаштабнай вытворчасці 1 000+ штук з мінімальнай перакваліфікацыяй.
6. Прымяненне адлівак па выплавляемым мадэлям з легаванай сталі
Аэракасмічная
- Ключавыя кампаненты: Лопасці турбіны, канструктыўныя кранштэйны, мацавання рухавіка, часткі корпуса.
Аўтамабільная прамысловасць
- Ключавыя кампаненты: Карпусы турбакампрэсараў, Запчасткі перадачы, кампаненты тармазной сістэмы, дэталі рухавіка.
Алей і газ
- Ключавыя кампаненты: Целы клапана, корпусы помпы, працоўныя, свідравальны інструмент, раздымы.
Прамысловая тэхніка
- Ключавыя кампаненты: Перадачы, муфты, кулачкі, механічныя рукі, гідраўлічныя кампаненты.
Ваенныя і абарона
- Ключавыя кампаненты: Кампаненты зброі, часткі бронеаўтамабіляў, элементы ракетнай сістэмы.
Медыцынскае абсталяванне
- Ключавыя кампаненты: Хірургічныя інструменты, артапедычныя імплантаты, стаматалагічныя інструменты.
Магутнасць і энергія
- Ключавыя кампаненты: Дэталі паравой турбіны, лопасці газавых турбін, кампаненты генератара, кацельная арматура.
7. Выберыце DEZE для адліўкі з легаванай сталі
Гэтае імкнецца пастаўляць высакаякасныя адліўкі з легаванай сталі, якія адпавядаюць строгім патрабаванням сучаснай прамысловасці.
З перадавой тэхналогіяй ліцця па выплаўленым воску і працэсамі з дакладным кантролем, Гэтае забяспечвае выключную дакладнасць памераў, паўтаральнасць, і аздабленне паверхні.
Кожная адліўка прыстасавана для задавальнення канкрэтных механічных, цеплавы, і патрабаванні да ўстойлівасці да карозіі,
стварэнне Гэтае надзейны партнёр у такіх галінах, як аэракасмічная прамысловасць, нафтахімічны, энэргія, перавозка, і медыцынскае абсталяванне.
Ад першапачатковай кансультацыі па дызайне да канчатковай праверкі, Гэтае аб'ядноўвае строгі кантроль якасці і вопыт металургіі для забеспячэння даўгавечнасці, высокапрадукцыйныя кампаненты з легаванай сталі, якія надзейна працуюць у самых складаных умовах.
8. Conclusion
Ліццё па выплавляемым мадэлям з легаванай сталі Складанасць дызайну з высокапрадукцыйная металургія.
Праз дакладны кантроль васковых узораў, керамічныя ракавіны, наліць, і цеплавыя апрацоўкі,
вытворцы пастаўляюць кампаненты з трываласць на разрыў да 1 200 МПА, аздабленне паверхні Ra 1–3 мкм, і допускі на памеры ±0,25 мм.
Як лічбавае мадэляванне, вытворчасць адытыўнага воску, і развіваюцца перадавыя сплавы, ліццё па выплавляемых мадэлях будзе працягваць фармаваць будучыню крытычна важных частак у аэракасмічнай галіне, энэргія, медычны, і далей.
