1. Кіріспе
Сұр шойынның қабықшасын құюға лайықты назар аударады, өйткені ол дәстүрлі құм құю мен заманауи жоғары дәлдікті өндіріс арасындағы алшақтықты білдіреді.
Автомобиль сияқты салалар, Станоктар, және энергия өндірісі Shell қосылған сұр темір компоненттеріне олардың өлшемді дәлдігі мен беткі сапасы үшін арқа сүйене бастады.
Бұл мақалада, Біз сұр шойын металлургияны зерттейміз, Қабықтың қалыптау процесін егжей-тегжейлі егжей-тегжейлі, Механикалық қасиеттерді талдау, Артықшылықтарды талқылаңыз, Қиартшалар, және қазіргі өндірістегі өтінімдер.
2. Сұр шойын не?
Сұр шойын бұл бірегей графитті микроқұрылыммен сипатталатын шойынның түрі, ол сынған кезде сұр қабыршақтар ретінде пайда болады.
Бұл ең жақсы және жиі қолданылатын қара және жиі қолданылатын қара кастинг қорытпаларының бірі, дірілдеуді демпфирлеу, және қарсылық киіңіз.
Сұр шоудың темірі әр түрлі өнеркәсіптік қосымшаларда маңызды рөл атқарады, әсіресе күш, Жылу өткізгіштік, және өлшемді тұрақтылық - бұл кілт.
Құрамы және микроқұрылым
Сұр шойын, ең алдымен, құрамын үтік, көміртегі (2.5-4,0%), жіне кремний (1.0-3,0%).
Көміртекті және кремний мөлшері Перлит матрицасының графит қабығының пайда болуына ықпал етеді, феррит, немесе екеуінің үйлесімі.
Бұл графит құрылымы сұр темірді басқа түрлерден ерекшелендіреді, Ыстық немесе ақ шойын сияқты.
Әдеттегі химиялық құрам:
| Элемент | Тау тізбектері (%) | Қызмет ету |
|---|---|---|
| Көміртегі | 2.5 - 4.0 | Графитті қалыптастыруға ықпал етеді; Техникалық жұмыстарды жақсартады |
| Кремний | 1.0 - 3.0 | Графиттен жақсартады; Үлегін қалыптастырудағы ЖҚТБ |
| Марганец | 0.2 - 1.0 | Күшті жақсартады; күкіртке қарсы тұрады |
| Күкірт | < 0.15 | Әсер ету; Крбестеуді азайту үшін бақыланады |
| Фосфор | < 1.0 | Қасылуды жақсартады; Артық қаттылықты азайтады |
3. Қабыршақты қалыптау дегеніміз не?
Қабық көгерудің құйылуы - алдын ала қапталған шайыр құмды құю процесі,
Ыстық қабықтың құймалары, немесе негізгі кастинг процесі, Жіңішке етісті құруға арналған шайырланған құм қоспасын қолданатын инвестициялық құюдың өзгеруі, қатаң қалып немесе өрнек айналасында «қабық».
Бос құмды қалыптардан айырмашылығы, қабықша қалыптар үлкен өлшемді дәлдікті қамтамасыз етеді, Іздеуді аяқтау, және жұқа қабырғалар.
Технология шайырлы байланыстырғышты емдеу үшін жылуды қолданады (әдетте фенолалық немесе финанға негізделген) Қалыпты қабатта, жуан қабықшаны генератордың бар-жоғы 10-15 мм.
Шайырлы құмды қабаттар мен жылыту циклдерін қайталау арқылы, Өндірушілер балқытылған металл температураларына төтеп бере алатын қалыптар құрастырады.
4. Shell Moded Country процесін шолу
Балауыз үлгісін құру және құрастыру
Инвестициялық құю балауыздың нақты өндірісінен басталады.
Сұр темір үшін, Балауыз үлгілері ыстық балауызды айна қабатына жылтыратылған болат өліміне енгізу арқылы жасалады, Кастингтің соңғы қабатының аяқталуын қамтамасыз ету өте тегіс (RA ≈ 0.8-1.2 мкм).
Бірнеше бірдей үлгілер орталық өсіру ағашына орнатылады, Темір ағынын оңтайландыруға және қатайтуға арналған қысқартуға арналған (~ 2 % сұр темір үшін).
Қабық ғимараты: Қиыршық, Шұңғыл, және қабатты
Жиналған балауыздық ағаш пеншікті қабықшада қайталанады, Әдетте коллоидтық кремний немесе циркондық негіздегі гипон, жұқа отқа төзімді бөлшектермен араластырылған (20-50 мкм).
Қабаттар арасында, Shell біртіндеп депаратпен «сүйек»,
балқытылған темірдің қалыңдығын 10-15 мм снарядтың қалыңдығын қалыптастыру (~ 1400 ° °) Шамадан тыс стресс құрусыз.
Қабатты санау және кептіру шарттары өткізгіштігін басқару үшін мұқият бақыланады, күш, Жылу кеңею сипаттамалары.
Аяқтау және қабық
Shell қажетті қалыңдығына қол жеткізгеннен кейін, Балауыз бу автоклавы немесе төмен температуралы пештің төмендеуі арқылы алынады, Қабықтың крекингтерін азайту.
Төменнен кейін, Жоғары температуралы атыс (800-1000 ° C 2-4 сағат ішінде) снарядтар,
Қалдық байланыстырғышты шығарады, және отқа төзімді.
Дұрыс атыс кестелері күшті болу үшін қажет, Темір қысқаруы мен газ эволюциясын қабылдай алатын өткізгіш қабық.
Еркелу, Құю, және қатайту
Сұр темір индукциялық немесе кубөлге арналған пеште ериді, Композициялық-көміртегі эквивалентінің нақты бақылауымен, кремний деңгейі, Микроқұрылымды қамтамасыз ету үшін бақылау элементтері.
Әдетте, Балқытылған темір 1350-1450 ° C температурада өткізіледі, содан кейін алдын ала қыздырылған қабық тәрізді қалыптарға құйылды (> 300 ° °) Термиялық шокты азайту үшін.
Темір турбуленттіліктің алдын алу үшін бақыланатын қақпақтарды толтырады.
Елеулілік - бұл бағыт; Көңіл көтергіштер стратегиялық тұрғыдан темір үтікті құю толығымен қатты болғанша шөгінділерге салуға арналған.
Қабыршақты алып тастау және қорытынды әрлеу
4-6 сағат салқындатудан кейін, Қабық механикалық нокаут немесе химиялық ішек арқылы сынған.
Қалдық қабықтың бөлшектері түсірілім немесе жоғары қысымды ауамен шығарылады, Сұр темір құюдың таза пішінін ашу.
Минималды тегістеу, іш пыстыратын, немесе технологиялық процестің жоғары өлшемді дәлдігінің арқасында өңдеу қажет (± 0.25 мм 100 мм).
Қорытынды тексеру визуалды тексерулерді қамтиды, Өлшемді өлшеу, Клиенттердің техникалық сипаттамаларын орындау үшін бетті әрлеу.
5. Сұр темір құймаларының механикалық қасиеттері (ASTM A48 сыныптары)
| Мүлік | Сыныптау 20 | Сыныптау 30 | Сыныптау 40 | Сыныптау 50 | Сыныптау 60 |
|---|---|---|---|---|---|
| Созылу күші | ≥ 138 МПа (20 кси) | ≥ 207 МПа (30 кси) | ≥ 276 МПа (40 кси) | ≥ 345 МПа (50 кси) | ≥ 414 МПа (60 кси) |
| Сығымдау күші | ~ 3-4 × Тенсильді күш | ~ 3-4 × Тенсильді күш | ~ 3-4 × Тенсильді күш | ~ 3-4 × Тенсильді күш | ~ 3-4 × Тенсильді күш |
| Бринеллдің қаттылығы (Б) | 130-160 | 150-180 | 180-200 | 200-230 | 230-250 |
| Серпімділік модулі | ~ 100-110 GPA | ~ 105-115 GPA | ~ 110-120 GPA | ~ 120-130 GPA | ~ 130-140 GPA |
| Демпингтік қабілеттілік | Үздік | Өте жақсы | Жақсы | Байсалды | Түсіру |
| Жылу өткізгіштік | Биік | Биік | Орташа жоғары | Байсалды | Байсалды |
| Айналымдылық | Үздік | Өте жақсы | Жақсы | Байсалды | Көрме |
6. Сұр шойынға арналған қабықтың құю артықшылықтары
Shell Mode Counting сұр темір компоненттерін шығару үшін айтарлықтай артықшылықтар ұсынады:
Ерекше өлшемді дәлдік:
Өндірушілер үнемі төзімділікке қол жеткізеді ± 0.25 М.М. Орташа өлшемді бөліктерге (100-300 мм диапазоны), құмды құю үшін ± 0,5-1,0 мм-ге тең.
, Сорт, Төмен ағын өңдеу талаптары 30-50-ге дейін төмендейді %.
Нақты бетті аяқтау:
Ас-шойындар көбінесе 1,2-2,0 мкм ра өлшейді, Үлкен ұнтақтау немесе жылтырату қажеттілігін жою.
Керісінше, Әдеттегі құмды бөлшектер RA 5-10 мкм қажет, айтарлықтай қайталап өңдеуді талап ету.
Жіңішке бөлім мүмкіндігі:
Қабық көлігілер қабырғаға қалыңдығы 3-4 мм сұр темірге дейін, Қабырғалары бар күрделі геометрияларды қосу, Жіңішке фланецтер, және интеграцияланған салқындату арналары.
Бұл сыйымдылық салмақты 10-20-ға азайтады % Шартты түрде қалың құммен қапталған бөлімдермен салыстырғанда.
Өте азайтылған уақыт пен шығын:
Себебі қабық-құйма компоненттері тығыз толеранттылары бар таза пішінге келеді, Машина-дүкендер аз материалды алып тастайды.
Жоғары көлемдегі өндірісте (10³-10⁵ компьютер / жыл), Дүкендер көбінесе 20-30 есебімен есеп береді % Жұмыс күшіне үнемдеу.
Орташа көлемді өндіріске қайту:
Shell Mold желілері бойынша Excel жылына 1000-100 000 бөлік. Үлгілер мен қабықтардың параметрлері орнатылғаннан кейін, Тұрақты сапа партиядан кейін партия пайда болады, Сіркектің мөлшерін азайту (жиі < 5 %).
7. Шектеулер мен қиындықтар
Оның артықшылықтарына қарамастан, Қабыршақты қалыптау Сұр темір бірнеше қиындықтар туғызады:
Құралшалау және үлгіні қажет етеді:
Интеграцияланған жылыту арналары бар қатаң металл өрнектері бірегей дизайнға шамамен 20,000 - 50 000 долларға, қарапайым ағаштан немесе құмды қалыптарға қарағанда бірнеше есе жоғары.
Бұл шығыстар алдын-ала инвестицияларды негіздеу үшін жеткілікті өндіріс көлемін талап етеді.
Газды реттеу:
Фенолалық немесе фуран шайырларын емдеу Органикалық газдар шығарылады (E.Г., Серіктес, Жар, Фенол булар) Аяқтау және құю кезінде.
Құқықтарды қажет ететін желдету жүйелері мен термиялық тотықтырғыштар немесе термиялық тотықтырғыштар немесе абаттандыру қондырғыларын қажет етеді және қоршаған орта ережелеріне сәйкес келеді және жұмысшы денсаулығын қорғауды қажет етеді.
Қабықша:
Қабыршақтың қабырғалары тек 10-15 мм өлшейді, олардың емделген шайыр матрицасы оларды сынғыш етеді.
Нокаута немесе құрастыру кезінде дұрыс жұмыс істемеуі жарылыстарды тудыруы мүмкін, металл ену немесе бұрмалаушылық сияқты ақауларға әкеледі.
Құқықтар кадрларды қатайтып, қабықпен өңдеу процедураларын бақылауы керек.
Графит құрылымын басқару:
Қабық қабаттарының төменгі термиялық өткізгіштігі кейде снарядтың қабырғасына жақын салқындату аймағын шығарады, олар графитті жауын-шашындар, локализацияланған ақ темір немесе карбидтерді қалыптастыру.
Мұндай микротруктуралық аномалиялар бетіне қаттылықты азайтады.
Мұны азайту үшін, Құқықтар инокулярлық стратегияларды жүзеге асырады (0.05-0.1 Вт % Ca-Si шеберлер) және снарядтың қызғылт түстерін біркелкі салқындату үшін реттеңіз.
8. Қнатылған қабыққан сұр темірді қолдану
Автомобиль өнеркәсібі
- Қозғалтқыш блоктары, Цилиндр бастары, Тежегіш компоненттері (E.Г., Роторлар мен барабандар), Қысқартылған корпус, Манифольдтар
Өнеркәсіптік машиналар мен жабдықтар
- Редукторлар, төсек төсектері, Сорғы денелері, Компрессорлық қораптар, Клапан корпус
Электр қуатын өндіру
- Турбина корпустары, Генераторлы үйлер, Қозғалтқыш негіздері, Электрлік қоршаулар
Ауылшаруашылық және құрылыс жабдықтары
- Беріліс қораптары, Тежегіштер, Мойынтіректердің қақпақтары, Қозғалтқыш қолдайды
HVAC және сұйықтықты өңдеу жүйелері
- Құбыр арматуралары, Сорғы саппелттері, ағындар, бақылау клапанының денелері
Құрылғы және құралдар компоненттері
- Электрлі машиналар, Қолдау жақтаулары, Біліктер базалары
9. Shell Mode металдар мен қорытпаларды құйып
Қабықшаны төгуге арналған құю - қанық және түсті қорытпалардың кең ассортименті бар жан-жақты процесс.
Оның шығу мүмкіндігі Жоғары дәлдік, жоғары сапа күрделі бөлшектері бар құйма оны орындау үшін сыни және эстетикалық талап ететін компоненттер үшін өте қолайлы етеді.
| Металл / Қорытпа | Негізгі қасиеттері | Артықшылықтары | Типтік қосымшалар |
|---|---|---|---|
| Сұр шойын | Жақсы жылу өткізгіштік, Жоғары демпинг, Жақсы техникалар | Үнемді, Тамаша кереметтілік | Қозғалтқыш блоктары, Машиналар базалары, тежегіш барабандар |
| Ішкі үтік | Жоғары беріктігі және икемділік, Шаршаудың жақсы кедергісі | Сұр темірден гөрі әсерге тиімділік | Ик-жағалаулар, Құбыр арматуралары, Суспензия компоненттері |
Көміртекті болат |
Жоғары созылу күші, Орташа коррозияға төзімділік | Қол жетімді, күшті, дәнекернді | Құрылыс бөлшектері, фланецтер, Жалпы техника |
| Легірленген болат | Жақсартылған беріктік, қаттылық, және қарсылық киіңіз | Жылу өңдеуге жарамды, Стресс кезінде берік | Берікек, Электр құралдары, Аэроғарыштық құрылымдар |
| Тот баспайтын болат | Коррозияға төзімді, температурадағы жоғары беріктік, Таза бетті әрлеу | Тамаққа өте ыңғайлы, теңіз, және медициналық орталар | Сорғылар, клапандар, ас үй ыдысы, Теңіз бөлшектері |
Алюминий қорытпалары |
Жайғақ, Коррозияға төзімді, Жүргізуші | Машина оңай, Жіңішке қабырғалар мен күрделі пішіндерге жақсы | Автомобиль бөлшектері, корпустар, Аэроғарыштық құрылымдар |
| Мыс қорытпалары | Жоғары өткізгіштік, Керемет коррозия және тозуға төзімділік | Ұзақ қызмет ету мерзімі, Тамаша жылу / электрлік қойылым | Электрлік терминалдар, бұталар, Сантехникалық фитингтер |
| Никель негізіндегі қорытпалар | Жоғары температура күші, Керемет коррозия және тотығу кедергісі | Экстремалды ортаға қарсы тұрады, Ұзақ өмір сүру ұзақтығы | Турбиналар, Жылу алмастырғыштар, Химиялық процестің компоненттері |
10. Қорытынды
Сұр шойынның қабығын құю жоғары өлшемді дәлдіктің үйлесімін ұсынады, Нақты бетті аяқтау, және қалаған механикалық қасиеттері.
Өйткені индустриялар үнемі күрделі дизайнға және толеранттарға қарай итермелейді, Сұр шойынның қабығын құю жалғасуда,
Жетілдірілген қабық материалдарын қосу, автоматтандыру, және сапаны одан әрі жақсартатын модельдеу құралдары.
-Та Осы, Біз сіздермен сіздермен серіктес болуға дайынбыз, компоненттердің дизайнын оңтайландыру үшін осы жетілдірілген әдістерді қолданамыз, Материалдар, және өндірістік жұмыс ағындары.
Сіздің келесі жобаңыздың әр қойылымнан және тұрақтылық бойынша эталоннан асып кетуін қамтамасыз ету.
ЖҚС
Shell MOLD-ді киюге арналған сұр темірге арналған құйып жібереді?
Shell Moded кастингі едәуір жақсырақ ұсынады өлшемді дәлдік (± 0,25 мм) жіне Бетті аяқтау (Ra 3.2-6.3 мкм).
Ол да мүмкіндік береді Жұқа қабырға учаскелері, Аймақтық өңдеу, жіне Қайталану жақсы, әсіресе ортада- Көлемді өндіріске.
Күрделі немесе жұқа қабырғалы сұр темір бөлшектері қабықтың қабығын қолдана отырып жасалуы мүмкін?
Иә. Қабықшаны төгуге арналған құю жақсы күрделі геометриялар жіне Жіңішке қабырғалы компоненттер, қабырғаға қалыңдығы төмен 3-4 мм.
Процесс күрделі пішіндер үшін балқытылған үтіктің және дәл қабықтың қаттылығын қамтамасыз етеді.
Ұнтақталған сорылған сұр темір бөліктері үшін қандай да бір өндіріс көлемі қандай?
Қабық қалыптау болып табылады Орташа және жоғары көлемде экономикалық тұрғыдан тиімді- арасында 1,000 қарай 100,000+ жылына дана, Құралға байланысты инвестициялар мен бөлшектердің күрделілігіне байланысты.
Қабыршақпен жасалған сұр темірге қажетті кастрюльдер бар ма??
Иә. Сияқты процестер Термиялық өңдеу, Бетті тазарту (Трастинг),
жіне жабындар (бояу, фосфат, эмаль) Қызмет көрсету шарттары мен коррозияға төзімділік талаптарына байланысты қолданылуы мүмкін.
