延性鉄鋳造部品サプライヤー

一般的な延性鉄鋳造方法

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1. 導入

延性鉄 - 球状または結節性グラファイト鉄とも呼ばれますが、高張力強度を組み合わせるために注目に値する鋳造合金です, 延性, 耐疲労性.

灰色の鉄の脆いフレークではなく、球状のグラファイト結節を特徴とする, 延性鉄が鋳造鋼と従来の鋳鉄の間の隙間を橋渡しします.

この記事では、一般的な鋳造方法(サンド)を調べます, シェル型, 永久型, 遠心, 投資, 継続的な鋳造 - 彼らの原則を強調します, プロセスパラメーター, 機械的結果, 業界の関連性.

2. 延性鉄とは何ですか?

延性鉄, としても知られています 結節鋳鉄 または スフェロイドグラファイト鉄 (SG鉄), の存在を特徴とする鋳鉄の一種です 球状のグラファイト結節 微細構造で.

伝統とは異なり 灰色の鋳鉄, 脆性と低い引張強度を引き起こすフレークグラファイトを含む, 延性鉄の丸いグラファイトの形態が大幅に向上します 機械的特性 のような 延性, 靭性, そして 疲労耐性.

延性鉄鋳造部品
延性鉄鋳造部品

冶金の基礎

延性鉄の性能の中心には、慎重に制御された化学および冶金プロセスがあります. キーポイントには含まれます:

  • グラファイト形状制御: 延性鉄の決定的な特徴はそのです 球形のグラファイト, 少量を追加することによって達成されました マグネシウム (マグネシウム) - タイピング的に0.03–0.05% - 鋳造直前に溶融鉄に.
    マグネシウムは、フレークから結節にグラファイトを修飾します.
  • 接種: マグネシウム治療後, 接種剤 (通常、フェロシリコンが含まれています, カルシウム, そして希土類) 強化するために追加されます グラファイト核生成, 結節のカウントと均一性の増加.
  • 凝固挙動: 延性鉄の液体から固体への変換は、次のような欠陥を避けるために管理する必要があります 収縮気孔率, 分厚いグラファイト, または カーバイド層.
    冷却速度とカビの設計は結節の形とカウントに直接影響します.

3. 延性鉄の砂鋳造

砂型鋳造 延性鉄のために最も広く使用されている方法です, 世界生産の約70%を占めています.

その汎用性 - から部品を生産することができます 0.5 kg to 50 トン - 小さなコンポーネントと大規模なインフラストラクチャの両方に不可欠なものになります.

延性鉄の砂鋳造ホイール
延性鉄の砂鋳造ホイール

プロセスの概要

  • 金型の準備: 砂 (シリカまたはオリビン) 粘土と結合しています (緑の砂) または樹脂 (ベークなし, コールドボックス) カビを形成する.
    パターン (木材, 金属, または3Dプリント) 部品の形状に合ったキャビティを作成します, コア付き (砂またはセラミック) 内部機能用.
  • 注ぐ: 溶融延性鉄 (1300–1350°C), 結節化のためにマグネシウム/セリウムで処理, 型に注がれます.
    砂の低い熱伝導率は冷却を遅くします, グラファイト結節が均一に形成されるようにします.
  • 凝固: 制御された冷却 (5–20°C/min) グラファイトの紡績化を保証します; ライザー (余分な金属貯水池) 3〜5%の体積収縮を補償します.
  • シェイクアウトとフィニッシュ: 型は壊れています, 部品は掃除されます, トリミング, そして熱処理されました (必要に応じて).

金型材料, バインダー, コアプラクティス

  • 緑の砂: 大量生産に最も一般的です. ベントナイト粘土と水と混合したシリカ砂を使用します. 費用対効果とリサイクル可能.
  • 焼き砂 (樹脂結合): より大きな鋳造またはより良い寸法精度に使用されます. 砂はフェノールまたはフラン樹脂と結合しています, 化学的に硬化しました.
  • コア: 複雑な内部空洞を作成するためにコールドボックスまたはシェルコアの方法を使用して作られています. ガス欠陥を避けるために通気口が必要です.

セクションの厚さ, 表面仕上げ, と公差

パラメーター 緑の砂 樹脂結合砂
最小壁の厚さ 5–6 mm 3–4 mm
表面仕上げ (ラ) 12.5 – 25 μm 6.3 – 12.5 μm
寸法耐性 ±0.5 - ±1.5 mm ±0.3 - ±0.8 mm
重量範囲 0.5 kg - 50+ トン 10 kg - 30+ トン

延性鉄の砂鋳造の利点

  • 多用途性: 小さな精密部品と大きな構造鋳物の両方に適しています.
  • 低いツールコスト: 通常、パターンコストは範囲です $500 に $5,000, 経済的なショートランとミディアムランを有効にします.
  • 素材の柔軟性: 延性鉄のすべてのグレードと互換性があります, フェライトを含む, 真珠科, そして、オーステンパーされたバリエーション.
  • 結節制御: 砂型の比較的遅い冷却は、均一な結節形成を可能にします, ターゲットの伸びと靭性を達成するために重要です.

延性鉄の砂鋳造の制限

  • 表面粗さ: シェル金型や投資キャスティングに比べて粗い仕上げ. シーリングサーフェスまたは細かいフィットには機械加工が必要になる場合があります.
  • ガス気孔リスク: 特に、水分と通気が適切に制御されていない場合は、緑の砂型で.
  • 寸法変動: 砂の熱膨張と硬いカビの壁の欠如は、高精度部品のわずかな寸法ドリフトにつながる可能性があります.

延性鉄の砂鋳造の一般的なアプリケーション

  • 自動車部品: サスペンションアーム, ブレーキキャリパー, ディファレンシャルハウジング.
  • 地方インフラストラクチャ: マンホールカバー, 排水格子, 水道管の継手.
  • 機械: ギアボックス, ベアリングキャップ, コンプレッサーケーシング, ポンプボディ.
  • エネルギーと公共事業: 風力タービンハブ, ジェネレーターハウジング, バルブ本体.

4. 延性鉄のシェル型鋳造

シェル型鋳造, としても知られています シェルモールディング, 使用する精密な砂鋳造プロセスです 樹脂でコーティングされた砂 寸法的に正確な延性鉄成分を生成します 優れた表面仕上げ そして 厳しい公差.

特に適しています 中型コンポーネント それには、砂の鋳造の柔軟性と金属型の寸法制御のバランスを提供するために、詳細と一貫したパフォーマンスを強化する必要があります.

延性鉄の殻型鋳造部品
延性鉄の殻型鋳造部品

プロセスの概要

延性鉄のシェルカビ鋳造プロセスには、次の主要なステップが含まれています:

  • パターン加熱: 金属パターン (通常は鋼) 200〜300°Cに加熱されます.
  • 砂の散布: 事前にコーティングされた樹脂結合シリカの砂が熱いパターンに吹き飛ばされます, 樹脂を部分的に治療し、厚さ3〜10 mmのシェルを形成する.
  • シェルフォーメーション: 部分的に硬化したシェルは、オーブンでさらに硬化します。.
    2つの半分が準備され、結合されて完全なカビの空洞を形成します.
  • コア配置 (必要に応じて): 中空の特徴は、事前に形成された砂またはセラミックコアを使用して作成されます.
  • 注ぐ: 溶融延性鉄 (〜1350°C), マグネシウムを前処理し、接種します, シェル型に注がれます.
  • 凝固: 薄いカビの壁による迅速で均一な冷却は、細いグラファイト結節と密な微細構造につながります.
  • シェルの取り外しと仕上げ: 冷却後, 脆いシェルは簡単に壊れます, 優れた表面品質のキャスティングを明らかにします.

樹脂でコーティングされた砂の特性

シェルモールディングで使用される砂は通常です 高純度のシリカ砂, aでコーティングされています フェノール樹脂バインダー:

  • 粒度: 細かく球形, 通常、AFS 50〜70, これは、優れた表面仕上げを実現するのに役立ちます.
  • 熱安定性: コーティングは、高金属温度での砂の融合を防ぎます.
  • シェルの厚さ: 通常の範囲は次のとおりです 3 mm (薄い壁) に 10 mm (より大きな鋳物用).

この砂は使い捨てです, 緑の砂とは異なり, しかし、提供します より大きな寸法精度と表面定義.

熱および寸法制御の利点

シェルカビ鋳造は、により優れた熱一貫性を提供します:

  • 均一な殻の厚さ: 予測可能な冷却速度は、グラファイトの紡績率を促進します.
  • 低カビの変形: 剛性のあるシェル壁は、歪みの可能性を減らします, 高次元の再現性を確保します.
  • きれいな表面反応: 緑の砂に比べてガス生成が少ない, 気孔率の欠陥が少なく、微細構造が少なくなります.

表面品質, 正確さ, コストトレードオフ

パラメーター シェル型鋳造 緑の砂鋳造
表面仕上げ (ラ) 3.2 – 6.3 μm 12.5 – 25 μm
寸法耐性 ±0.2 - 0.5 mm ±0.5 - 1.5 mm
最小壁の厚さ 3 mm 5 mm
パターンツールコスト $5,000 – $20,000 $500 – $5,000

延性鉄のシェルカビ鋳造の典型的なユースケース

その細かい能力と信頼性の高い微細構造のため, シェル型鋳造は一般的に使用されます:

  • 自動車: ギアキャリア, クランクシャフトブラケット, トランスミッションカバー.
  • 農業: 精密ギアボックスハウジング, クラッチレバー.
  • 産業機械: 油圧バルブボディ, ツールフレーム.
  • 一般エンジニアリング: ブラケット, ヨーク, 低気孔率と高い一貫性を必要とするフランジ.

5. 延性鉄の失われたフォーム鋳造

ロストフォーム鋳造 (LFC) 複雑なジオメトリを備えたネット様の延性鉄部品を生成します, コアやカビの内訳の必要性を排除します.

複雑な内部チャネルや不規則な形状のある部品に最適です.

精密延性鉄鋳造部品
精密延性鉄鋳造部品

プロセスの概要

  • パターンの作成: 拡張可能なポリスチレン (EPS) フォームは部品の形に成形されています, 内部機能用のフォームコア付き.
    パターンはクラスターに組み立てられます (例えば, 4–6クラスターあたりのエンジンブロック).
  • コーティングと埋め戻し: パターンは耐火物コーティングに浸されます (セラミックまたはグラファイト) 0.5〜2 mmのシェルを形成します, その後、フラスコに入れて、骨のない砂に囲まれています (コンパクトに振動).
  • 注ぐ: 溶融延性鉄 (1320–1380°C) フォームパターンに注がれます, 蒸発します (EPS→CO₂ + h₂o) 金属によって置き換えられます.
    耐衝撃性コーティングは、砂の浸潤を防ぎます.
  • 凝固とシェイクアウト: 金属は砂の周りに固まります, シェイクアウト後にリサイクルされます.

延性鉄の失われたフォーム鋳造の利点

  • 複雑: アンダーカットのある部品を生産します, 薄い壁 (≥3mm), および内部文章 (例えば, 統合されたオイルギャラリーを備えたエンジンブロック) 砂の鋳造では不可能です.
  • 材料効率: ネットの近くの部品は、材料の廃棄物を40〜60%削減します. 砂型鋳物.
  • アセンブリの削減: 複数のコンポーネントを1つのキャストに統合することにより、ファスナーの10〜20%を排除します.

延性鉄の失われた泡の鋳造の制限

  • パターンコスト: EPSツール ($10,000 - $ 50,000) 砂のパターンよりも高い, ボリュームが必要です >5,000 償却するユニット.
  • 気孔率のリスク: 発泡蒸発はガスをトラップすることができます, 慎重な通気率と注入速度が必要です.

延性鉄の失われたフォーム鋳造の用途

  • 自動車: シリンダーヘッド, 摂取マニホールド, および送信ケース.
  • 重機: 複雑な内部油路を持つ油圧バルブ本体 (オイル通路).

6. 延性鉄の金属型 (永久型) 鋳造

金属型鋳造, とも呼ばれます 永久鋳型鋳造, 耐久性のある鉄型または鋳鉄の型を使用する方法です。.

のために 延性鉄, このプロセスは優れたものになります 寸法精度, 表面仕上げ, そして 機械的特性,

要求の厳しいアプリケーションに理想的にします 高い一貫性, 中程度のボリューム, そして 厳しい公差.

機械部品の延性鉄鋳造
機械部品の延性鉄鋳造

重力対. 低圧金属型鋳造

延性鉄の金属型鋳造に使用される2つの一般的な充填方法があります:

  • 重力充填: 溶融延性鉄が重力の下でカビに注がれます. シンプルで、小規模の部品に広く使用されています.
  • 低圧充填: 制御された圧力システムは金属を金型に押し込みます.
    これにより、よりスムーズになります, より速い充填と乱流を最小限に抑えます - 酸化物と多孔性の欠陥を減らします.

カビ合金, 予熱, および潤滑剤

  • カビ材料: 金型は通常から作られています 高強度ツールスチール または 冷やした鋳鉄. それらは、繰り返されるサーマルサイクリングに耐えるように設計されています.
  • 予熱: 金型は予熱されています 200–350°C 熱ショックを減らし、一貫した冷却を確実にするために注ぐ前に.
  • 潤滑: 黒鉛-, 窒化ホウ素 - , または、ジルコニアベースのコーティングがカビの空洞に塗布されて、粘着を防ぐ, 援助リリース, およびコントロール表面仕上げ.

カビの生命は通常の範囲です 10,000 に 100,000 ショット, 合金温度に応じて, カビの冷却, およびメンテナンスプラクティス.

微細構造効果: より速い冷却, より細かいマトリックス

永久型が提供します はるかに速い冷却速度 (20-50°C/min) 砂型よりも, 結果として生じる延性鉄の微細構造に大きく影響します:

  • グラファイト結節の洗練: より均一で細かいグラファイト結節 (〜80–120結節/mm²対. 30–50砂鋳造).
  • マトリックス構造: 急速な固化により、より多くのパーリット性または細かいフェリティックピアライトマトリックス, 強度の向上.
  • 密度の向上: また、冷却が速くなると、収縮とガスの気孔率が低下します.

サイクル時間, 工具のコスト, およびボリューム経済学

  • サイクルタイム: 通常 1.5–5分あたり, 部品サイズと冷却システムに応じて.
  • ツーリングコスト: 初期のダイコストは、砂の鋳造よりも大幅に高くなります。 $30,000 に $150,000.
  • 部品ごとのコスト: 生産が超えると経済的になります 10,000 ユニット/年. 標準化された部品の長期生産に最適です.

延性鉄永久型鋳造の用途

この方法は、必要な業界で好まれています タイトな寸法制御, 繰り返し可能な機械的特性, そして 低表面の多孔性:

  • 自動車部品: ブレーキキャリパー, ステアリングナックル, 制御アーム.
  • 油圧と空気圧: ポンプハウジング, 油圧シリンダーの終わり.
  • パワートレインシステム: ギアボックス, 差分ケース, クラッチコンポーネント.
  • 産業機械: ベアリングハウジング, モーターマウント, および回転部品.

7. 延性鉄遠心鋳造

遠心鋳造 溶融延性鉄が回転型に注がれる特殊な鋳造プロセスです, 遠心力を使用して金属を均一に分配します.

この方法は理想的には適しています 回転的に対称部品, パイプなど, ブッシング, ライナー, と袖.

で鋳物を生成します 例外的な密度, 構造的完全性, そして 機械的性能, 圧力保持または摩耗批判的なアプリケーションのための好ましい技術にする.

延性鉄遠心鋳造パイプ
延性鉄遠心鋳造パイプ

プロセスの概要

  • 金型セットアップ: 円筒形の型 (鋼または鋳鉄) 500〜3000 rpmで回転します (より小さな直径の高速).
  • 注ぐ: 溶融延性鉄が回転型に注がれます, 遠心力が金属の壁に均一に金属を分配する場所, 不純物を中心に向かって押します (後で機械加工されました).
  • 凝固: 回転は、放射状温度勾配を作成します, 外層で (型に連絡します) 最速の冷却, 密集しています, 細粒の構造.
    グラファイト結節は放射状に整列します, 強度の向上.
  • バリアント: 水平遠心鋳造 (長いパイプ用) および垂直遠心鋳造 (ベアリングスリーブのような短いシリンダーの場合).

延性鉄の利点 遠心鋳造

  • 密度と強度: 遠心力は気孔率を排除します, 達成 99.9% 密度.
    引張強度は、サンドキャスト延性鉄よりも10〜15%高くなっています (例えば, EN-GJS-600-3リーチ 650 MPa).
  • 材料の節約: ライザーは必要ありません, 金属消費量を10〜20%削減する.
  • 壁の厚さの均一: 圧力パイプにとって重要です (例えば, 10〜50 mmの壁を備えた水道本管).

の制限事項 ダクタイル鋳鉄 遠心鋳造

特定の幾何学にとって有利ですが, 遠心鋳造には制約があります:

  • 幾何学的制限: 軸対称形状に対してのみ実行可能 (例えば, シリンダー, 指輪, ブッシング).
  • 高い資本コスト: 特殊な紡績機器と金型システムが必要です.
  • 機械加工が必要です: 内面 (ボア) 多くの場合、分離された金属を除去し、寸法精度を達成するために広範な機械加工が必要です.
  • 制限されたコアの使用: 二次処理なしで複雑な内部ジオメトリまたは中空機能を形成するのが難しい.

延性鉄遠心鋳造物の応用

彼らのために 高強度, 寸法安定性, そして 耐摩耗性, 遠心分離型延性鉄部品が使用されます:

  • 市 & 工業用配管
    • 水と下水パイプ (DN80-DN2600) 圧力評価があります 40 バー
    • 鉱業および石油化学植物の高圧パイプラインシステム
  • 自動車と鉄道
    • シリンダーライナー, ブレーキローター, そしてフライホイール
    • ホイールハブと車軸の袖
  • 重機
    • 油圧シリンダ, 金属工場のロール, とブッシュ
    • 遠心ポンプケーシングとライナー
  • エネルギー & 海洋
    • 風力タービンシャフト, ジェネレータースリーブ, 海洋プロペラハウジング

8. 延性鉄投資鋳造

インベストメント鋳造, としても知られています ロストワックスキャスト, 複雑なジオメトリを持つ延性鉄成分の生産に適した高精度鋳造方法です, 厳しい公差, 優れた表面仕上げ.

より一般的には鋼や超合金に使用されますが, の投資キャスティング 延性鉄 航空宇宙で牽引力を獲得しています, バルブ製造, および医療工学, 一部の整合性, 表面の品質, 寸法制御が重要です.

延性鉄投資鋳造バルブコンポーネント
延性鉄投資鋳造バルブコンポーネント

プロセスの概要

  • パターンの作成: ワックス (または3Dプリントポリマー) パターンを形成するために金属ダイに注入されます, 木に組み立てられます (ツリーあたりの複数の部品).
  • シェルビルディング: パターンはセラミックスラリーに浸されます (シリカまたはアルミナ) スタッコでコーティングされています (融合シリカ) 5〜10 mmのシェルを構築します. これは5〜8回繰り返されます, その後、乾燥します.
  • ワックスと射撃: シェルは、ワックスを溶かすために800〜1000°Cに加熱されます (リサイクル) セラミックを強化します.
  • 注ぎと固化: 溶融延性鉄 (1350–1400°C) ホットシェルに注がれます, 流動性と微細な微細構造を促進します (結節 <30 μm).
  • 仕上げ: シェルは壊れています, そして、部品は木から切り取られます, 熱処理, そして機械加工 (必要に応じて).

達成可能な許容範囲と表面仕上げ

投資キャスティングは、次元および表面の精度に優れています:

メトリック 代表値
寸法耐性 ±0.05–0.2 mm (as-cast)
表面仕上げ RA1.6-3.2μm
最小壁の厚さ ASと同じくらい 1.5 mm, ジオメトリに応じて
再現性 高い, 航空宇宙と防御に適しています
キャストウェイト範囲 50 G〜5〜10 kgあたり〜5〜10 kg (シェルの脆弱性のために、より重い部分は困難です)

コストとリードタイムの考慮事項

要素 説明
ツーリングコスト 金属ダイの場合は〜5,000〜50,000ドル (複雑さに応じて)
生産量 経済的 100–10,000ユニット; 大量鋳造にはそれほど適していません
サイクルタイム 砂よりも長い鋳造 (7–14日典型)
パートごとのコスト 2×–10×砂の鋳造よりも高い (労働のため, 材料, そして精度)

延性鉄投資鋳造のアプリケーション

パフォーマンスと精度がコストの懸念を上回る要求の高いアプリケーションには、延性鉄の投資鋳造が使用されます:

航空宇宙 & 防衛

  • ブラケット, 腕の取り付け, およびUAV構造フレーム
  • 燃料システムマニホールドと精密ハウジング

バルブ & 流体制御

  • 複雑なフローパスを備えたバルブボディと内部コンポーネント
  • タイトな寸法許容範囲のアクチュエータアーム

医学 & 光学デバイス

  • イメージング機器ハウジング
  • 必要なコンポーネント 生体適合性コーティング そして素晴らしい機能

ロボット工学 & オートメーション

  • センサーブラケットとアーム終了ツール
  • 疲労寿命の高い低質量構造要素

9. 延性鉄の連続および反抗的な鋳造:

継続的および反抗的な鋳造方法は、収量を改善するために設計された高度な鋳造技術を表しています, 微細構造を制御します, 延性鉄の生産の欠陥を軽減します.

従来の砂や永久型鋳造よりも一般的ではありませんが, これらの方法は、一貫した品質とスクラップレートの低下を備えた管状および複雑な構造部分を生産するために重要性を獲得しています.

プロセス原則 (永久型と制御充填)

  • 連続鋳造: 溶融延性鉄は、水冷式に着実に注がれます, 永久型または連続的または半連続的に移動する銅型, 固化鎖またはチューブを抽出します.
    このプロセスは、長いセクションのネットに近い形成を可能にします, パイプやロッドなど, 金属が型を介して進むときに金属を固めることによって.
  • 反重力鋳造: この方法では, 溶融鉄は、真空または圧力差によって低い貯水池から金型に上向きに引き込まれます.
    この制御された充填は乱流を減少させます, 酸化物の閉じ込めを最小限に抑えます, カビの充填品質を向上させます.
    このプロセスは、多くの場合、永久型を使用します, セラミック型, または、高い熱伝導率と冷却速度の正確な制御のために設計された耐火層金.

利回りの利点, スクラップ削減, および微細構造

アドバンテージ 説明
高収量 連続給餌は、従来のゲーティングシステムと比較して金属廃棄物を最小限に抑える, スクラップを減らす 30%.
一貫した微細構造 制御された冷却は、均一なグラファイト結節とマトリックスの洗練を促進します, 引張強度や伸長などの機械的特性の強化.
欠陥の減少 反重力充填は乱流を下げます, 多孔性と酸化物包含物の減少.
表面仕上げが改善されました 永久型の表面と安定した金属の流れは、より少ない機械加工で優れた表面品質を生み出します.

課題 (機器の複雑さ, 規模)

  • 高資本投資: 継続的および反抗的な鋳造のための機器 - 真空システムなど, 水冷型, そして、正確な温度制御 - かなりの前払いコストを要求します.
  • 複雑なプロセス制御: 安定した充填率を達成します, 適切な金属温度, 一貫した接種は、洗練された監視と熟練したオペレーターを要求します.
  • サイズとジオメトリの制限: 通常、適しています 長い管状の形 (パイプ, ロッド) または中型の構造部品. 内部空洞を持つ複雑なジオメトリは、これらの方法を使用してキャストするのが困難です.
  • メンテナンスとカビの摩耗: 恒久的な金型と冷却システムは、鋳造品質を維持し、ダウンタイムを避けるために定期的なメンテナンスを必要とします.

例: チューブの製造と大きな構造部品

  • 延性鉄パイプ: 連続鋳造は、一貫した壁の厚さの高品質の水と下水パイプを生産するために広く使用されています, 細かい微細構造, 優れた機械的特性, ENなどの一致する標準 545 またはISO 2531.
  • 構造コンポーネント: 中サイズの管状および梁のような構造部分, 多くの場合、自動車のフレームや建設機械で使用されます, 機械加工の削減とより良い材料利用の恩恵を受ける.
  • 油圧シリンダーとライナー: 反重力鋳造は、優れた内部表面仕上げと寸法精度のあるコンポーネントを生成します, シーリングと耐摩耗性に重要です.

10. キャスティング後の治療 & 延性鉄鋳物の品質管理

延性鉄鋳物は一連の一連を受けます キャスティング後の治療と品質保証の手順 厳しい機械を満たすため, 寸法, および表面特性要件.

これらのプロセスは、鋳造コンポーネントが自動車などの重要なアプリケーションで指定されたパフォーマンス基準を満たすことを保証するために不可欠です, インフラストラクチャー, 機械, および圧力システム.

延性鉄の砂鋳造自動車部品
延性鉄の砂鋳造自動車部品

熱処理

延性鉄の微細構造と機械的特性は、アプリケーションに合わせた熱処理により大幅に強化または修正できます.

熱処理タイプ 目的 典型的な結果
ストレス緩和 不均一な冷却によって引き起こされる残留応力を減らします. ワーピングを最小限に抑えます, 寸法の安定性を改善します.
アニーリング パーライティックまたはマルテンサイト構造をフェライトに変換します. 延性と靭性を高めます. EN-GJS-400-15で一般的です.
正規化 穀物構造を改良し、分離を除去します. 引張強度と硬さを高めます.
焼き入れと焼き戻し 高性能延性鉄合金で使用されます. 耐摩耗性が高いため、マルテンサイトマトリックスまたはベイナイトマトリックスを生成します.

仕上げプロセス

キャスティング後の仕上げは、余分な材料を除去するために不可欠です, 表面の品質を向上させます, 機械加工または最終使用のために鋳物を準備します.

  • グリース & 研削: ゲートの除去, ライザー, のこぎりを使用してフラッシュ, グラインダー, またはCNCツール.
  • ショットブラスト: 高速金属ショットを使用して表面をきれいにします, 塗料/コーティングの癒着の改善.
  • 機械加工: CNCフライス加工, 旋回, 掘削, そして、最終的な公差と寸法を達成するために退屈です.
  • バリ取り & 表面の平滑化: 密閉面や交尾表面に特に重要です.

表面処理

表面処理は、延性鉄成分のサービス寿命を延ばし、腐食に対する耐性を改善します, 着る, および環境条件.

治療タイプ 関数 代表的な用途
絵画 & エポキシコーティング 屋外または埋設コンポーネントの耐食性. 管継手, マンホールの蓋.
リン酸亜鉛コーティング 塗料の接着と耐食性を高めます. 自動車シャーシ部品.
亜鉛メッキ (レア) 犠牲的な腐食保護を提供します. ユーティリティポール, ファスナー (延性鉄ではあまり一般的ではありません).
ニトリッド/浸炭 耐摩耗性の表面硬化. 歯車, プレートを着用してください, ブレーキパーツ.

非破壊検査 (NDT)

内部および表面の完全性を確保するため, 特に安全性の高いアプリケーションで, 延性鉄鋳物は、さまざまなNDT技術を使用して評価されます:

NDTメソッド 説明 応用
磁気粒子試験 (山) 強磁性鋳物の表面亀裂と表面近くの亀裂を検出します. 自動車のナックル, サスペンション部品.
超音波検査 (ユタ州) 内部の欠陥を識別します, 内包物, または気孔率. 厚壁の圧力成分, ギアブランク.
X線X線撮影 内部空洞と収縮の多孔性を視覚化します. 航空宇宙, ポンプハウジング, およびバルブボディ.
染料浸透試験 (pt) 表面の亀裂と多孔性を強調します (鉄での使用が限られています). 機械加工されたシーリング面, 小さな精密部品.

11. 延性鉄鋳造方法の比較

鋳造法 典型的な部品サイズの範囲 表面粗さ (ラ, μm) 寸法耐性 ツーリングコスト 主な利点 代表的な用途
砂型鋳造 0.5 kg - 50,000 kg 12.5–25 ±0.5 - ±1.5 mm 低い ($500 - $ 5,000) 非常に柔軟です, 低コスト, 大きな部分に適しています, 複雑なコアに対応します エンジンブロック, ギアボックス, インフラストラクチャキャスティング
シェル型鋳造 0.1 kg - 30 kg 3.2–6.3 ±0.2 - ±0.5 mm 中くらい ($5,000 - 20,000ドル) 高い寸法精度, 滑らかな表面, 薄壁の部品に適しています ポンプハウジング, 括弧, 小さな精密部品
金属型鋳造 0.1 kg - 100 kg 6.3–12.5 ±0.1 - ±0.3 mm 高い ($50,000 - 200,000ドル) 高速冷却, 再利用可能な型, 強度と一貫性が向上しました ブレーキキャリパー, サスペンションアーム, ポンプコンポーネント
遠心鋳造 Ø50mm - Ø3000mm (円筒形) 3.2–12.5 ±0.3 - ±0.8 mm 中くらい ($10,000+) 高密度, 最小限の欠陥, 優れた機械的特性 パイプ, 袖, ライナー, 油圧シリンダー
インベストメント鋳造 0.01 kg - 50 kg 1.6–3.2 ±0.05 - ±0.2 mm 高い ($20,000+) 例外的な精度, 素晴らしい機能, 優れた表面仕上げ 航空宇宙括弧, バルブ, 外科的成分
ロストフォームキャスティング 0.2 kg - 100+ kg 6.3–12.5 ±0.3 - ±0.8 mm 中程度 ($10,000 - $ 50,000) ネットの形状, 別れの行はありません, 複雑なジオメトリに最適です エンジンブロック, トランスミッションのケース, 油圧ハウジング
連続 / 反抗的な鋳造 大きな構造または管状の部分 6.3–12.5 ±0.2 - ±0.5 mm 非常に高い ($100,000+) 高収量, 均一な微細構造, 自動プロセス パイプブランク, 連続プロファイル, 構造鋳物

12. プロセス選択基準

  • ジオメトリ & サイズ: 複雑な形状には、投資やフォームの紛失方法が必要になる場合があります.
  • 機械的要件: 高強度は遠心性を支持します, 永久成形; 疲労重大な投資は投資を支持します.
  • 表面 & 寛容のニーズ: より緊密な仕様には、恒久的または投資キャスティングが必要です.
  • 音量 & 料金: 砂の鋳造は、少ないボリュームに最適です; 永久型には大量の走行がスーツを着ています.
  • 環境要因: カビ材料を考慮してください, 排出, そして耐火廃棄物.

13. 結論

最適な延性鉄鋳造方法は、ジオメトリのバランスに依存します, 機械的要件, 仕上げ品質, そしてコスト.

各プロセスの微細構造の結果を理解することで、エンジニアが最良のアプローチを選択できることを保証します, それが砂の鋳造の多様性であろうと、投資と遠心鋳造の精度であろうと.

これらの犠牲は延性鉄鋳造サービスを犠牲にします

これ, 高度な高度な鋳造技術を使用して、高性能の延性鉄鋳物を提供することを専門としています.

あなたのプロジェクトがの柔軟性を要求するかどうか 緑の砂鋳造, の精度 シェル型 または インベストメント鋳造,

の強さと一貫性 金属型 (永久型) 鋳造, またはによって提供される密度と純度 遠心 そして フォームキャスティングの紛失,

Dezeには、正確な仕様を満たすためのエンジニアリングの専門知識と生産能力があります.

当社の施設は、プロトタイプ開発から大量の製造まですべてを処理するための装備されています, 厳密さによってサポートされています 品質管理, 材料のトレーサビリティ, そして 冶金分析.

から 自動車およびエネルギーセクターインフラストラクチャと重機, Dezeは、冶金の卓越性を組み合わせたカスタムキャスティングソリューションを提供します, 寸法精度, 長期的なパフォーマンス.

よくある質問

灰色の鉄または鋼の上に延性鉄を選ぶ理由?

延性鉄は優れた強さを提供します, 延性, 被削性, コスト効率 - ストレス鋳造コンポーネントの場合.

接種は鋳造方法によって異なります?

はい. 永久型のようなより速いクーリング方法は、結節を発症するためにより活発な接種を必要とします; 砂の鋳造はより寛容です.

投資鋳造部品は、砂のキャスティング強度に一致することができます?

はい - サイズが小さくなります, 細かい微細構造は、等しいまたはより良い機械的性能を提供できます.

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