Көміртекті болаттан жасалған инвестициялық құю компаниясы

1. Кіріспе

Көміртекті болат Инвестициялық құю merges ancient artistry with modern engineering to produce complex, Болат құрамдас бөліктері.

By using the lost-wax method—where disposable wax patterns become permanent steel parts—this process achieves tolerances and surface finishes unthinkable in conventional sand casting.

Its roots stretch back over 5 000 years to Mesopotamian lost-wax bronzes, but only in the mid-20th century did foundries master steel’s high melting point (1 500-1 600 ° °) and narrow solidification range.

Бүгін, industries such as майлау & газ, Электр қуатын өндіру, Ауыр машиналар, жіне автомобиль depend on carbon steel investment castings for valve bodies, Сорғы саппелттері, turbine casings, and structural brackets.

This article explores the fundamentals, қорытпа таңдау, бейімделген процесс қадамдары, Материалдық қасиеттері, Қоршаған ортаға әсер, және көміртекті болат құймасының бәсекеге қабілетті орналасуы.

2. Көміртекті болатты инвестициялық құю негіздері

Көміртекті болатты құю бірегей қиындықтарды тудырады. Оның жоғары құю температурасын талап етеді отқа төзімді қабық жүйелері жоғары температураға төтеп беруге қабілетті 1 700 ° °.

Үстіне, Көміртекті болаттар әдетте тар кристалдану интервалын көрсетеді – көбінесе одан аз 70 °C — сондықтан олар тез кішірейеді және ішкі кеуектілікке қауіп төндіреді.

Салыстырғанда Құмның құюы, Инвестициялық әдістер шағын мүмкіндіктер бойынша ±0,1 мм өлшемдік дәлдік береді (±1,5 мм-ге қарсы) және беті Ra 0,8–3,2 мкм дейін аяқталады (12–50 мкм-ге қарсы).

Соған қарамастан соғу дәннің жақсы ағуын және жоғары шаршау мерзімін береді, таза пішінді геометрия механикалық оңтайландырудан асып түсетін кезде инвестициялық құюды стратегиялық таңдау жасау.

3. Инвестициялық құюға арналған көміртекті болат қорытпалары

Оңды таңдау Көміртекті болат баға кастингтің сәттілігін анықтайды.

Көміртегінің мазмұны күшке әсер етеді, Беріктік, және қысқарту, элементтерді легирлеу кезінде (М.на, Жіне, Кр) қатайтылуын бақылау, қаттылық, және қарсылық киіңіз.

Инвестициялық құю төмен-, Орташа, және жоғары көміртекті болаттар, әрқайсысы әртүрлі өнімділік профильдерін ұсынады:

• Төмен көміртекті болаттар (< 0.25 %Б):

• • Керемет икемділік пен дәнекерлеу мүмкіндігін ұсыныңыз.
  • Созылу беріктігін қамтамасыз ету үшін минималды термиялық өңдеуді қажет етеді 400-550 mPA.
  • Клапанның корпустарында жақсы қызмет етіңіз, фланецтер, және жалпы мақсаттағы арматура.

• Орташа көміртекті болаттар (0.25–0,60 %C):

• • Күш пен қаттылықты теңестіріңіз, -ның созылу күштерімен 500-650 МПа.
  • Өндіруге жақсы жауап беріңіз & көніл күй, дейін қаттылыққа қол жеткізу HRC 35–40.
  • Әдетте сорғы корпустары мен құрылымдық кронштейндерге құйылады.

• Жоғары көміртекті болаттар (> 0.60 %Б):

• • Жоғарыдағы созылу күштерін жеткізіңіз 900 МПа Емдеуден кейін.
  • Тозуға төзімділік үшін карбидті желілерді жасаңыз.
  • Кесетін құралдар үшін өте қолайлы, Пластиналар киіңіз, және қатты жүктелген компоненттер.

4. Көміртекті болаттарға бейімделген инвестициялық құю процесі

Балауыз үлгісі & Gate Design

Инженерлер болатты бақыланатын жылдамдықпен беретін қақпа жүйелерін жобалайды, термиялық соққыны азайту.

Балауыз қалыптары 65–75 °C температурада жұмыс істейді, және қақпалар үлкейеді 20 % толтыру жылдамдығын сақтау үшін алюминий құймаларына қатысты.

Керамикалық қабық жүйелері

Құю цехтары кезектесіп отырады Циркон жіне алюминий тотығы – силикат шиккірлер, құрылыс қабықтары 12-20 мм.

Бұл комбинация отқа төзімділікті қамтамасыз етеді 1 700 °C және газдың кеңеюіне арналған өткізгіштігі.

Дезавакс & Қабықтың күйіп қалуы

Автоклавта палаусыздандыру 150 °C көлемді балауызды жояды. Сосын, пештер 2 °C/мин дейін 900 ° °, 4-6 сағат ұстаңыз. Бұл баяу цикл барлық органикалық заттарды күйдіру кезінде қабықтың жарылуын болдырмайды.

Болат балқыту & Құю

Индукциялық пештер жылуды зарядтайды 1 550 ± 10 ° °, қамтамасыз ету 5 % аса қызу. Құю зауыттары турбуленттілікті азайту үшін көлбеу шөміш немесе вакуумдық құюды пайдаланады; шағын құймалар 30–60 с ішінде толтырылады, 2-3 минутта үлкенірек.

Қабыршақты кетіру & Беттік өңдеу

4-8 сағат салқындағаннан кейін, экипаждар снарядтарды механикалық түрде шайқайды, содан кейін Ra 1,6–3,2 мкм-ге дейін грит-жарғылау беттері. Автоматтандырылған тегістеуіштер қақпаларды жояды.

Термиялық өңдеу

бастап сөндіру 900 °C майға немесе суға салыңыз, содан кейін ашуланыңыз 600 ° C үшін 2 сағат. Бұл цикл өңделген аналогтарға сәйкес созылу беріктігін береді (400-900 МПа) және қаттылықты HRC 20–55 дейін реттейді.

5. Механикалық & Физикалық қасиеттері

Мүлік	Төмен-C	Мед-С	Жоғары C
Созылу күші (МПа)	400-550	500-650	≥900
Бергі күш (МПа)	250-350	300-450	700-850
Іуу (%)	20-25	15-20	2-5
Қаттылық (Ткект)	15-20	25-35	45-55
Әсер ету қаттылық (Ж, Лералы)	40-60	30-50	10-20
Жылу өткізгіштік (М / м /)	30-45	28-40	25-35
Кеңейту (10⁻⁶/Қ)	11-13	12-14	12-14

6. Көміртекті болаттан жасалған инвестициялық құймалардың коррозияға төзімділігі

Көміртекті болаттардың коррозияға қарсы сипаттамалары

Көміртекті болат ылғалға ұшыраған кезде тотығуға және тот басуға бейім, оттегі, және қышқылдар сияқты коррозиялық агенттер, тұздар, және өнеркәсіптік ластаушы заттар.

Атмосфералық ортадағы коррозияның типтік жылдамдықтары (E.Г., қалалық немесе теңіздік) арасындағы қорғалмаған көміртекті болат диапазоны үшін 0.02– 0,2 мм/жыл, экспозицияның ауырлығына байланысты.

Беттік өңдеулер және қорғаныс жабындары

Төзімділік пен коррозияға төзімділікті арттыру үшін, көміртекті болаттан жасалған құймалар жиі қапталады немесе өңделеді. Жалпы әдістерге жатады:

• Гальванизация (Ыстық мырышпен қаптау)
  Катодтық қорғанысты ұсынады және құрылымдық және сыртқы қолданбаларда кеңінен қолданылады. Мырыш бұйырады, болат негізді экрандау.
• Фосфатты жабындар
  Бояу үшін немесе тозуға төзімді қолданбалар үшін алдын ала өңдеу ретінде қолданылады. Бояудың адгезиясын жақсартады және жұмсақ коррозиядан қорғайды.
• Ұнтақты жабын немесе Кескіндеме
  Эпоксидті немесе полиуретанды жабындар эстетика мен тосқауылдан қорғауды жақсарту үшін өнеркәсіптік жабдықтар мен тұтыну тауарлары үшін жиі қолданылады..
• Электроплицей (E.Г., Мырыш, Никель)
  Шағын және дәл құрамдас бөліктерге қолайлы. Тегіс қамтамасыз етеді, біркелкі коррозияға төзімді беттер.
• Полимерлі төсемдер немесе резеңке жабын
  Химиялық өңдеу немесе суды өңдеу қолданбалары сияқты жоғары коррозиялық орталарда жұмыс істейді.

7. Неліктен көміртекті болаттың инвестициялық құюы

Көміртекті болаттан жасалған құюды таңдау қолданбалар талап еткенде теңдесі жоқ артықшылықтар береді Күрделі геометрия, Қатаң төзімділіктер, жіне Мықты механикалық қойылым.

Астында, Біз инженерлер мен шешім қабылдаушылардың бұл процесті қолдайтын негізгі себептерін сипаттаймыз:

Ерекше егжей-тегжейлі және дәлдік

Инвестициялық құю тамаша мүмкіндіктерді шығарады — астын кесу, Жіңішке қабырғалар (төмен 2 мм), және өткір бұрыштар - бір құюда.

, Сорт, қол жеткізесің өлшемдік төзімділік ±0,1 мм-ге дейін тығыз жіне беті Ra дейін аяқталады 0.8 мкм, дейін қайталама өңдеуді кесу 60 %.

Көміртекті диапазондардағы қорытпаның икемділігі

Сізге төмен көміртекті сорттар қажет пе (A216 WCB) коррозияға төзімді клапан корпустары үшін, Орташа көміртекті болаттар (A297) сорғы корпустары үшін,

немесе жоғары көміртекті қорытпалар (A11540) тозуға төзімді бөлшектер үшін, инвестициялық кастинг олардың барлығын қамтиды.

Болғандықтан, механикалық қасиеттерді бейімдеу кезінде тұрақты процесс параметрлерін сақтайсыз — бастап 400 МПа созылу күші аяқтау 900 МПа.

Кешкен, Near-Net-Shape өндірісі

Өзектер мен қосылыстарды жою арқылы, инвестициялық құю жинақтарды бір құрамдас бөліктерге біріктіреді - дәнекерлеуді азайтады, бекіткіштер, және ағып кету жолдары.

Мысалы, Бір кездері төрт құм құйылған бөлікті қажет ететін мұнай кәсіпшілігі клапанының корпусы енді бір жіксіз құйма ретінде шығады, арқылы құрастыру еңбегін қысқарту 50 % және сенімділігін арттыру.

Жоғары өнімділік және материалдың тиімділігі

Қаптаманың мұқият дизайны және бақыланатын құю жылдамдығы шөгу кеуектілігін азайтады, жүргізу жоғарыдағы бірінші өту кірістері 90 %.

Үстіне, ысырма мен көтергішті оңтайландыру болат пайдалануды азайтады 15 % Құмның құюымен салыстырғанда, шикізат пен материалдың құнын төмендету.

Төмен және орташа көлемдер үшін үнемділік

Балауыз штампы мен керамикалық қабықтарға арналған құрал болса да (АҚШ доллары 15 000-50 000) құм құюдан асып түседі, шығын жиі кездеседі 1 000-5 000 жылына бөліктер.

Керісінше, мұндай күрделі пішіндерді соғу немесе өңдеу бір бөлікке әлдеқайда жоғары шығындарды және ұзақ уақытты талап етеді.

Стратегиялық өнеркәсіп қолданбалары

сияқты салалар майлау & газ, Электр қуатын өндіру, автомобиль, жіне ауыр жабдықтар маңызды құрамдас бөліктер — клапан корпустары үшін көміртекті болат құймаларына сүйеніңіз, турбинаның шығатын шынтақтары, муфталар,

өйткені әдіс өнімділікті теңестіреді, сенімділік, және айналым.

8. Көміртекті болат құймаларын қолдану

Майлау & Газ өнеркәсібі

• Клапанның корпустары мен жетектері
• Құбырлардың қосқыштары мен муфталары
• Жоғары қысымды сорғылардың корпустары
• Фланецтер, Шындар, және ағынды басқару құрамдастары

Электр қуатын өндіру

• Бу турбинасының қаптамалары
• Сорғы корпусы және серпілгіштер
• Беріліс қорабы компоненттері
• Шығару диффузорлары

Ауыр машиналар мен өндірістік жабдықтар

• Редукторлар
• Мойынтіректер тіректері
• Шасси қосқыштары мен кронштейндер
• Тозуға төзімді бөліктер

Автомобиль және тасымалдау

• Қолдар мен кронштейндер
• Қозғалтқыш қондырғылары
• Рульдік басқару және байланыстырушы компоненттер
• Тежеу жүйесінің бөліктері
• Муфталар және теміржол вагондарының фитингтері

Ауыл шаруашылығы & Жолдан тыс жабдық

• Соқа кронштейндері
• Гидравликалық цилиндрлердің құрамдас бөліктері
• Ілмектер мен ілмектерді көтеру
• Жақтау бөліктері

Қорғаныш & Әскер

• Қару-жарақ корпусы
• Триггер механизмдері
• Тактикалық көлік құрамдас бөліктері
• Құрылымдық кронштейндер мен бекіткіштер

Теңіз өнеркәсібі

• Палуба фитингтері
• Қозғалтқышты қолдау құрылымдары
• Лебедка корпустары

Құрылыс & Құрылымдық жабдық

• Кранның құрамдас бөліктері
• Бекіту қосқыштары
• Лифт кронштейндері
• Арматура қосқыштары

Құралдар мен арматуралар

• Өңдеу құрылғылары
• Дәнекерлеу позициялары
• Роботтық қолдар және ұстау құралдары

9. Инвестициялық құюда қолданылатын көміртекті болаттың әдеттегі сорттары

Төменде дәлдікпен құюда жиі қолданылатын көміртекті болаттың әдеттегі сорттарының тізімі берілген (Инвестициялық құю),

Әртүрлі халықаралық стандарттарды қамтиды, жаһандық өндірістік компанияларға сілтеме жасауға және таңдауға ыңғайлы:

Стандарт & Дәреже	Көміртекті (Б)	Созылу күші (МПа)	Типтік қосымшалар
ASTM A216 WCB	0.17% Еңбек	415– 485	Клапандар, сорғылар, фланецтер, жалпы қысымды қолдану
ASTM A352 LCB	0.20% Еңбек	485-620	Төмен температуралық қысымды жүйелер
ASTM A105	0.35% Еңбек	485-655	Жасанды фланецтер, Фитингтер, Қысым кемелері
Astm aisi 1020	0.18–0,23%	395– 510	Машина бөлшектері, біліктер, Автомобиль компоненттері
Astm aisi 1030	0.28–0,34%	450-600	Құрылымдық жолақтар, рельс тақталары, ик-жағалаулар
Astm aisi 1045	0.43–0,50%	570-750	Берікек, білік, болттар, ик-жағалаулар
Astm aisi 1055	0.50–0,60%	610-830	Спрокеттер, бұталар, Қол құралдары
Astm aisi 1080	0.75–0,88%	720– 880	Серіппелер, жүздер, тозуға төзімді бөлшектер
A C22 (1.0402)	~0,22%	400-500	Автомобиль соғу бұйымдары, Құрылыс жабдықтары
KK C45 (1.0503)	~0,45%	570-800	Біліктер, финдзадалар, кірлер
DIN GS-C25	~ 0,25%	450-600	Жалпы инженерлік бөліктер
ТЕК S25C	~ 0,25%	440– 580	Кешіру, тұтқалар, байланыстар
HE S45C	~0,45%	570-800	Беріліс бөлшектері, берікек
Еб 25#	~ 0,25%	450-600	Ауыл шаруашылығы машиналары, Автомобиль компоненттері
Еб 45#	~0,45%	570-750	Жоғары берік құрылымдық бөлшектер

10. Қорытынды

Көміртекті болаттан жасалған құйма өнерпаздық пен жоғары температуралық металлургияға көпір береді, біріктіретін бөлшектерді жеткізу Күрделі геометрия, Қатаң төзімділіктер, жіне Мықты механикалық қойылым.

Құралдың жоғары құны мен процестің сезімталдығы қиындықтар туғызады, қабық материалдарындағы жетістіктер мен цифрлық бақылау жұмыс уақытын және ақауларды азайтады.

Болаттың дұрыс маркасын таңдау арқылы, ысырма және қабық жүйелерін оңтайландыру, және тиісті термиялық өңдеулерді қолдану,

өндірушілер энергетикадағы ең қиын талаптарды қанағаттандыру үшін инвестициялық құюды пайдалана алады, машиналар, және тасымалдау.

Осы Технология көміртекті болат құюға мамандандырылған Қытайдың көрнекті өндірушісі, әртүрлі өнеркәсіптік қолданбаларға бейімделген металл өңдеуге арналған кешенді шешімдерді ұсынады.

Жиырма жылдан астам тәжірибесі бар, Осы жоғары дәлдікті іздейтін клиенттер үшін сенімді серіктес ретінде өзін көрсетті, теңшелетін құрамдас бөліктер.

 

ЖҚС

Көміртекті болатты құю арқылы қол жеткізуге болатын типтік төзімділіктер қандай?

Инвестициялық құю әдетте өлшемдік рұқсаттарға қол жеткізеді Шағын мүмкіндіктер үшін ±0,10 мм және дейін Үлкен мүмкіндіктер үшін ±0,5 мм, Компоненттің күрделілігі мен мөлшеріне байланысты.

How strong are carbon steel investment castings?

Сыныпқа және термиялық өңдеуге байланысты, созылу күштері аралығында болады 400 MPA аяқталды 900 МПа. Көміртекті болаттарды тозуға төзімділік пен шаршау мерзімін жақсарту үшін шынықтыруға болады.

Is heat treatment necessary after casting?

Иә, көп жағдайда. Жылу емдеу сияқты қалыпқа келтіру, Ақша салу, немесе сөндіру және шынықтыру механикалық қасиеттерін жақсарту және ішкі кернеулерді жеңілдету үшін қолданылады.

What are the surface finish levels for investment-cast carbon steel?

Инвестициялық құю бетін әрлеуге қол жеткізе алады Ra 3.2-6.3 мкм, құм құюға қарағанда айтарлықтай тегіс және одан әрі өңдеусіз жиі қолайлы.

Can complex geometries and internal features be cast?

Иә. Инвестициялық құю мүмкіндік береді Желіге жақын күрделі геометрияларды өндіру, ... қоса алғанда асты сызбалар, Жақсы мәліметтер, және жұқа қабырғалар—көбінесе дәнекерлеу немесе құрастыру қажеттілігін жояды.