Кампанія ліцця па выплавляемым мадэлям вугляродзістай сталі

1. Уводзіны

Вугляродзістай сталі Інвестыцыйнае ліццё аб'ядноўвае старадаўняе майстэрства з сучаснай тэхнікай, каб стварыць комплекс, кампаненты з высокатрывалай сталі.

Дзякуючы выкарыстанню метаду страчанага воску, калі аднаразовыя васковыя ўзоры становяцца пастаяннымі сталёвымі дэталямі, гэты працэс дасягае допускаў і аздаблення паверхні, неймаверных пры звычайным пясчаным ліцці.

Яго карані цягнуцца назад 5 000 гадоў да месапатамскай бронзы з страчанага воску, але толькі ў сярэдзіне 20 стагоддзя ліцейныя заводы асвоілі высокую тэмпературу плаўлення сталі (1 500–1 600 ° С) і вузкі дыяпазон застывання.

Сёння, такія галіны, як змазваць & бензін, пакаленне электраэнергіі, цяжкая тэхніка, і аўтамабільны залежаць ад вугляродзістай сталі па выплавляемым мадэлям для корпусаў клапанаў, крыльчаткі помпы, карпусы турбін, і канструктыўныя кранштэйны.

Гэты артыкул даследуе асновы, выбар сплаву, індывідуальныя этапы працэсу, Матэрыяльныя ўласцівасці, Уплыў на навакольнае асяроддзе, і канкурэнтнае пазіцыянаванне ліцця па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі.

2. Асновы ліцця па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі

Ліццё вугляродзістай сталі ўводзіць унікальныя праблемы. Патрабуецца высокая тэмпература залівання сістэмы вогнетрывалых абалонак здольны вытрымліваць тэмпературу вышэй 1 700 ° С.

Moreover, вугляродзістай сталі звычайна маюць вузкі інтэрвал крышталізацыі - часта менш 70 °C—таму яны хутка сціскаюцца і пагражаюць унутранай сітаватасцю.

У параўнанні з пясчанае ліццё, метады інвеставання забяспечваюць дакладнасць памераў ±0,1 мм для дробных элементаў (супраць ±1,5 мм) і аздабленне паверхні да Ra 0,8–3,2 мкм (супраць 12-50 мкм).

Тым не менш коўка па-ранейшаму забяспечвае больш дробную плынь збожжа і высокую трываласць, робячы ліццё па выплавляемых мадэлях стратэгічным выбарам, калі чыстая геаметрыя формы пераважвае механічную аптымізацыю.

3. Сплавы вугляродзістай сталі для ліцця па выплавляемым мадэлям

Правільны выбар вугляродная сталь клас вызначае поспех ліцця.

Змест вугляроду ўплывае на трываласць, загартоўвальнасць, і ўсаджванне, пры легіраванні элементаў (Мн, І, Кр) кантроль прокаливаемости, вынослівасць, і нашэнне супраціву.

Ліццё па выплавляемым мадэлям змяшчае нізкія, сярэдні-, і высокавугляродзістых сталей, кожны прапануе розныя профілі прадукцыйнасці:

• Нізкавугляродзістыя сталі (< 0.25 %C):

• • Прапанова выдатнай пластычнасці і свариваемости.
  • Патрабуецца мінімальная тэрмічная апрацоўка для забеспячэння трываласці на разрыў 400–550 Мпа.
  • Добра служаць у корпусах клапанаў, фланцы, і арматура агульнага прызначэння.

• Сярэдневугляродзістыя сталі (0.25–0,60 %C):

• • Збалансуйце сілу і трываласць, з трываласцю на разрыў 500–650 МПа.
  • Добра рэагуюць на гашэнне & нораў, дасягненне цвёрдасці да HRC 35–40.
  • Звычайна адліваюць у корпусы помпаў і канструкцыйныя кранштэйны.

• Высокавугляродзістыя сталі (> 0.60 %C):

• • Дастаўце трываласць на разрыў вышэй 900 МПА пасля тэрмічнай апрацоўкі.
  • Распрацуйце цвёрдасплаўныя сеткі для выключнай зносаўстойлівасці.
  • Ідэальна падыходзіць для рэжучых інструментаў, Насіць талеркі, і моцна нагружаныя кампаненты.

4. Працэс ліцця па выплавляемым мадэлям для вугляродзістай сталі

Васковы ўзор & Распрацоўка дызайну

Інжынеры распрацоўваюць варотныя сістэмы, якія падаюць сталь з кантраляванай хуткасцю, мінімізацыя цеплавога ўдару.

Васковыя штампы працуюць пры тэмпературы 65–75 °C, і вароты пашыраюцца на 20 % адносна алюмініевых адлівак для падтрымання хуткасці запаўнення.

Керамічныя абалонкавыя сістэмы

Ліцейныя цэхі чаргуюцца цыркону і гліназёмна–сілікатны завісі, будаўнічыя абалонкі 12–20 мм.

Такое спалучэнне забяспечвае вогнеўстойлівасць за межамі 1 700 °C і пранікальнасць для пашырэння вентыляцыйнага газу.

Падаекванне & Shell Burnout

Аўтаклаўная дэпарафінізацыя пры 150 °C выдаляе масу воску. Next, печы рампы ст 2 °C/мін да 900 ° С, вытрымка 4-6 гадзін. Гэты павольны цыкл прадухіляе парэпанне шкарлупіны пры выгаранні ўсёй арганікі.

Плаўка сталі & Наліць

Індукцыйныя печы награваюць загрузку 1 550 ± 10 ° С, забеспячэнне 5 % перагрэў. Для памяншэння турбулентнасці ліцейныя вытворчасці выкарыстоўваюць нахільны каўш або вакуумную разліўку; невялікія адліўкі заліваюць праз 30-60 с, больш за 2–3 мін.

Выдаленне абалонкі & Апрацоўка паверхні

Пасля 4-8 гадзін астуджэння, экіпажы механічна стрэсваюць снарады, затым пескоструйная апрацоўка паверхні да Ra 1,6–3,2 мкм. Аўтаматызаваныя шліфавальныя машыны здымаюць засаўкі.

Тэрмічная апрацоўка

Тушыць ад 900 °C у алей або ваду, потым загартаваць 600 °C для 2 гадзіны. Гэты цыкл забяспечвае трываласць на расцяжэнне, адпаведную каваным аналагам (400-900 Мпа) і рэгулюе цвёрдасць да HRC 20–55.

5. Механічны & Фізічныя ўласцівасці

Маёмасць	Нізкі С	Med-C	Высокі С
Трываласць на расцяжэнне (МПА)	400–550	500–650	≥900
Сіла выхаду (МПА)	250–350	300–450	700–850
Падаўжэнне (%)	20–25	15–20	2–5
Цяжкасць (HRC)	15–20	25–35	45–55
Уплыў на трываласць (J, Шарпі)	40–60	30–50	10–20
Цеплаправоднасць (W/m · k)	30–45	28–40	25–35
Пашырэнне (10⁻⁶/К)	11–13	12–14	12–14

6. Каразійная ўстойлівасць адлівак па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі

Каразійныя характарыстыкі вугляродзістых сталей

Вугляродзістая сталь пад уздзеяннем вільгаці схільная акісленню і іржавее, кісларод, і агрэсіўныя рэчывы, такія як кіслоты, солі, і прамысловыя забруджвальнікі.

Тыповыя хуткасці карозіі ў атмасферных умовах (e.g., гарадскі або марскі) для неабароненага дыяпазону вугляродзістай сталі паміж 0.02–0,2 мм/год, у залежнасці ад ступені ўздзеяння.

Апрацоўка паверхняў і ахоўныя пакрыцця

Для павышэння даўгавечнасці і ўстойлівасці да карозіі, адліўкі з вугляродзістай сталі часта пакрываюць або апрацоўваюць. Агульныя метады ўключаюць:

• Ацынкаванне (Цынкавае пакрыццё гарачым апусканнем)
  Прапануе катодную абарону і шырока выкарыстоўваецца ў канструкцыях і на адкрытым паветры. Пераважна цынк падвяргаецца карозіі, экранаванне сталёвай падкладкі.
• Фасфатныя пакрыцця
  Прымяняецца ў якасці папярэдняй апрацоўкі для афарбоўкі або для зносаўстойлівасці. Павышае адгезію фарбы і забяспечвае слабую абарону ад карозіі.
• Парашковае пакрыццё або Жывапіс
  Эпаксідныя або поліурэтанавыя пакрыцця часта выкарыстоўваюцца для прамысловага абсталявання і спажывецкіх тавараў для паляпшэння эстэтыкі і бар'ернай абароны.
• Электрапляванне (e.g., Цынк, Нік)
  Падыходзіць для дробных і дакладных кампанентаў. Забяспечвае гладкасць, аднастайныя ўстойлівыя да карозіі паверхні.
• Палімерныя накладкі або гумовае пакрыццё
  Выкарыстоўваецца ў вельмі агрэсіўных асяроддзях, такіх як хімічная апрацоўка або ачыстка вады.

7. Чаму ліццё па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі

Выбар ліцця па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі дае беспрэцэдэнтныя перавагі, калі гэта патрэбна Складаная геаметрыя, Шчыльныя допускі, і надзейныя механічныя характарыстыкі.

Ніжэй, мы выкладаем асноўныя прычыны, па якіх інжынеры і асобы, якія прымаюць рашэнні, аддаюць перавагу гэтаму працэсу:

Выключная дэталізацыя і дакладнасць

Ліццё па выплавляемым мадэлям узнаўляе тонкія рысы — падрэзы, Тонкія сцены (уніз да 2 мм), і вострыя вуглы — за адзін раз.

Такім чынам, вы дасягаеце допускі на памеры складаюць ±0,1 мм і аздабленне паверхні да Ra 0.8 µm, рэзка другасная апрацоўка да 60 %.

Гнуткасць сплаву ў дыяпазонах вугляроду

Ці патрэбныя вам маркі з нізкім утрыманнем вугляроду (A216 WCB) для ўстойлівых да карозіі корпусаў клапанаў, среднеуглеродистых сталей (A297) для карпусоў помпаў,

або высокавугляродзістых сплаваў (А11540) для зносастойкіх дэталяў, ліццё па выплавляемым мадэлям змяшчае іх усіх.

У выніку, вы падтрымліваеце стабільныя параметры працэсу, наладжваючы механічныя ўласцівасці - ад 400 МПа трываласць на разрыў да больш 900 МПА.

Складаны, Прадукцыя Near-Net-Shape

Шляхам ліквідацыі ядраў і злучэнняў, ліццё па выплавляемым мадэлям аб'ядноўвае вузлы ў адзінкавыя кампаненты - памяншаючы зварныя швы, зашпількі, і шляхі ўцечкі.

Напрыклад, корпус клапана для нафтавых радовішчаў, для якога калісьці патрабаваліся чатыры адлітыя з пяску кавалкі, цяпер выпускаецца ў выглядзе адной бясшвоўнай адліўкі, скарачэнне мантажнай працы па 50 % і павышэнне надзейнасці.

Высокая ўраджайнасць і матэрыяльная эфектыўнасць

Дбайная канструкцыя абалонкі і кантраляваная хуткасць залівання зводзяць да мінімуму ўсаджвальную сітаватасць, кіраванне аўтамабілем выхад першага праходу вышэй 90 %.

Moreover, аптымізацыя варот і стояка скарачае выкарыстанне сталі 15 % у параўнанні з пясчаным ліццём, зніжэнне выдаткаў на сыравіну і лом.

Эканамічная эфектыўнасць для малых і сярэдніх аб'ёмаў

Хоць аснастка для васковых плашчакоў і керамічных ракавін (даляраў ЗША 15 000–50 000) перавышае пясчанае ліццё, бясстратнасці часта ўзнікае пры 1 000–5 000 частак у год.

Наадварот, коўка або механічная апрацоўка такіх складаных формаў цягне за сабой значна большыя выдаткі на дэталь і большы час выканання.

Стратэгічныя прымянення ў прамысловасці

Такія галіны, як змазваць & бензін, пакаленне электраэнергіі, аўтамабільны, і цяжкая тэхніка разлічвайце на ліццё па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі для важных кампанентаў - корпусаў клапанаў, калені выхлапу турбіны, муфты,

таму што метад балансуе прадукцыйнасць, надзейнасць, і паварот.

8. Прымяненне адлівак з вугляродзістай сталі

Змазваць & Газавая прамысловасць

• Корпуса клапанаў і прывады
• Злучэнні і муфты для труб
• Корпус помпы высокага ціску
• Фланцы, локці, і кампаненты кіравання патокам

Пакаленне электраэнергіі

• Корпусы паравых турбін
• Корпуса і крыльчаткі помпаў
• Кампаненты скрынкі перадач
• Выцяжныя дыфузары

Цяжкае машынабудаванне і прамысловае абсталяванне

• Картэры рэдуктараў
• Апорныя апоры
• Раздымы і кранштэйны шасі
• Зносаўстойлівыя дэталі

Аўтамабільная прамысловасць і транспарт

• Падвескі і кранштэйны
• Апоры рухавіка
• Кампаненты рулявога кіравання і цягі
• Дэталі тармазной сістэмы
• Счэпкі і арматура чыгуначных вагонаў

Сельскагаспадарчая & Пазадарожнае абсталяванне

• Кранштэйны плуга
• Элементы гідрацыліндра
• Пад'ёмныя гакі і кайданы
• Часткі каркаса

Абарона & Ваенны

• Корпус ўзбраення
• Ударна-спускавыя механізмы
• Кампаненты тактычнай машыны
• Канструкцыйныя кранштэйны і мацавання

Marine Industry

• Палубная арматура
• Апорныя канструкцыі рухавіка
• Карпусы лябёдак

Збудаванне & Структурнае абсталяванне

• Кампаненты крана
• Расцяжкі злучальнікаў
• Кранштэйны для ліфта
• Арматурныя сцяжкі

Інструменты і прыстасаванні

• Апрацоўчыя прыстасаванні
• Зварачныя позиционеры
• Робатызаваныя рукі і інструменты для захопу

9. Тыповыя маркі вугляродзістай сталі, якія выкарыстоўваюцца ў ліцці па выплавляемым мадэлям

Ніжэй прыведзены спіс тыповых марак вугляродзістай сталі, якія звычайна выкарыстоўваюцца ў дакладным ліцці (Інвестыцыйнае ліццё),

Пакрыццё розных міжнародных стандартаў, які зручны для спасылацца і выбіраць для сусветных вытворчых кампаній:

Стандарт & Сартаваць	Змест вугляроду (C)	Трываласць на расцяжэнне (МПА)	Тыповыя прыкладанні
ASTM A216 WCB	0.17% максімум	415–485	Клапаны, помпы, фланцы, агульнае прымяненне ціску
ASTM A352 LCB	0.20% максімум	485–620	Сістэмы нізкатэмпературнага ціску
ASTM A105	0.35% максімум	485–655	Каваныя фланцы, арматура, пад ціскам
astm aisi 1020	0.18–0,23%	395–510	Дэталі машын, шахты, Аўтамабільныя кампаненты
astm aisi 1030	0.28–0,34%	450–600	Канструкцыйныя брускі, рэечныя пласціны, коленфоры
astm aisi 1045	0.43–0,50%	570–750	Перадачы, восі, балты, коленфоры
astm aisi 1055	0.50–0,60%	610–830	Зорачкі, утулкі, ручныя прылады
astm aisi 1080	0.75–0,88%	720–880	Крыніцы, ляза, зносастойкіх дэталяў
A C22 (1.0402)	~0,22%	400–500	Аўтамабільныя коўкі, будаўнічае абсталяванне
EN C45 (1.0503)	~0,45%	570–800	Шахты, верацёны, кулачкі
DIN GS-C25	~0,25%	450–600	Часткі агульнага машынабудавання
ПРОСТА S25C	~0,25%	440–580	Пакоўкі, рычагі, сувязі
HE S45C	~0,45%	570–800	Дэталі трансмісіі, перадачы
Gb 25#	~0,25%	450–600	Сельскагаспадарчая тэхніка, Аўтамабільныя кампаненты
Gb 45#	~0,45%	570–750	Высокатрывалыя дэталі канструкцыі

10. Conclusion

Ліццё па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі злучае майстэрства і высокатэмпературную металургію, пастаўка частак, якія спалучаюцца Складаная геаметрыя, Шчыльныя допускі, і надзейныя механічныя характарыстыкі.

У той час як высокія выдаткі на інструменты і адчувальнасць працэсу ствараюць праблемы, прагрэс у галіне матэрыялаў абалонкі і лічбавы маніторынг скарачаюць тэрміны выканання і дэфекты.

Выбраўшы правільную марку сталі, аптымізацыя варотных і абалонкавых сістэм, і прымяненне адпаведнай цеплавой апрацоўкі,

вытворцы могуць выкарыстоўваць ліццё па выплавляемых мадэлях для задавальнення самых жорсткіх патрабаванняў у энергетыцы, тэхніка, і транспарт.

Гэтае Тэхналогія з'яўляецца вядомым кітайскім вытворцам, які спецыялізуецца на ліцці па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі, прапаноўваючы комплексныя рашэнні па апрацоўцы металаў з улікам розных прамысловых прымянення.

З больш чым два дзесяцігоддзі вопыту, Гэтае зарэкамендаваў сябе як надзейны партнёр для кліентаў, якія шукаюць высокую дакладнасць, адлітыя на заказ кампаненты.

 

FAQ

Якія тыповыя допускі можна атрымаць пры ліцці па выплавляемым мадэлям з вугляродзістай сталі?

Ліццё па выплавляемым мадэлям звычайна забяспечвае допускі на памеры ±0,10 мм для дробных элементаў і да ±0,5 мм для вялікіх аб'ектаў, у залежнасці ад складанасці і памеру кампанента.

Наколькі трывалыя адліўкі з вугляродзістай сталі?

У залежнасці ад гатунку і тэрмічнай апрацоўкі, трываласць на расцяжэнне ў дыяпазоне ад 400 МПа да больш 900 МПА. Вугляродзістыя сталі можна загартаваць, каб палепшыць зносаўстойлівасць і даўгавечнасць.

Ці патрэбна тэрмічная апрацоўка пасля адліўкі?

Так, у большасці выпадкаў. Цеплавыя працэдуры, як нармалізацыя, адпачынку, або загартоўка і адпачынак прымяняюцца для паляпшэння механічных уласцівасцяў і зняцця ўнутраных напружанняў.

Якія ўзроўні аздаблення паверхні для вугляродзістай сталі па выплавляемых матэрыялах?

Ліццё па выплавляемым мадэлям можа дасягнуць аздаблення паверхні RA 3,2-6,3 мкм, значна больш гладкая, чым пясчанае ліццё, і часта прымальная без дадатковай апрацоўкі.

Ці можна адліваць складаныя геаметрычныя і ўнутраныя элементы?

Так. Ліццё па выплавляемым мадэлям дазваляе амаль сеткаватай формы вытворчасць складанай геаметрыі, уключаючы падрэзаць, дробныя дэталі, і тонкія сценкі—часта пазбаўляючы ад неабходнасці зваркі або зборкі.