1. 소개
투자 캐스팅 - 종종이라고 불렀습니다 잃어버린 과정- 복합체를 생산하기위한 제조업체, 탁월한 표면 마감 및 치수 정확도가있는 가까운 넷 셰이프 금속 구성 요소.
고성능과 짝을 이룰 때 합금 강, 이 기술은 극심한 하중을 견딜 수있는 부품을 제공합니다, 부식성 환경, 온도가 높아졌습니다.
이 기사는 재료 선택을 통해 기본 원칙에서 합금 강철 투자 주물을 탐구합니다., 프로세스 제어, 미세 구조, 애플리케이션, 설계 지침, 모범 사례 결론.
2. 합금 강철 투자 캐스팅
투자 주조- 또한 잃어버린 왁스 프로세스- 일회용 왁스 패턴과 내구성있는 세라믹 곰팡이를 결합하여 정밀 구성 요소.
신청할 때 합금 강, 비용이 많이 드는 가공 또는 멀티 피스 제작에 대한 복잡한 형상과 우수한 성능을 잠금 해제합니다..
아래에, 우리는 핵심 단계를 분해합니다, 모래 주조 및 CNC 가공에 대한 정확도를 벤치마킹하십시오, 결정적인 이점을 강조하십시오.
프로세스 개요
- 왁스 패턴 생성
• 사출 금형 최종 부분의 고정밀 왁스 복제본-혐의로 ± 0.1 mm에 도달 할 수 있습니다..
• 패턴 트리는 배치 처리를 위해 여러 부품을 그룹화 할 수 있습니다., 처리량 향상. - 세라믹 쉘 빌딩
• 담그기: 왁스 어셈블리는 작은 곡물 세라믹 슬러리로 들어갑니다 (점도 ~ 15 cp).
• 치장 벽토: 배수 후, 껍질은 내화성 모래 층을받습니다 (15–30 µm).
• 반복: 대체 디핑 및 치장 용 벽토 4-8 배. - 탈 왁스 및 쉘 강화
• 압력솥 또는 증기 열이 왁스를 녹입니다, 원하는 지오메트리와 정확히 일치하는 공극을 남기십시오.
• 껍질은 200 ~ 300 ° C에서 건조시켜 잔류 수분을 제거하고 곰팡이를 강화합니다.. - 쏟아지는 용융 합금 강철
• 합금 강철을 녹입니다 (예를 들어, 4140) EAF 또는 유도 용광로에서 1 450–1 550 ℃.
• 붓다 예열로 (>200 ℃) 열 충격을 최소화하고 완전한 충전을 보장하기 위해 쉘. - 쉘 제거 & 최종 마무리
• 쉐이크 아웃 세라믹을 노크합니다, 이어서 폭발 청소 그리고 연마.
• 임계 가공 표면은 ± 0.25 mm 공차에 1-2 mm의 허용물을받습니다..
모래 주조 및 가공과 비교
| 측면 | 합금 강철 투자 캐스팅 | 모래 주조 | 바 스톡의 CNC 가공 |
|---|---|---|---|
| 치수 공차 | ± 0.25 mm | ± 1.0 mm | ±0.05mm |
| 표면 마감 (라) | 1–3 µm | 10–25 µm | 0.4–1.6 µm |
| 복잡한 기하학 | 매우 복잡합니다, 얇은 벽 | 보통의, 드래프트가 필요합니다 | 도구 액세스에 의해 제한됩니다 |
| 재료 수율 | > 90 % | 60–70 % | 30–50 % |
| 보조 가공 | 30–50 % 절감 | 종종 광범위합니다 | 기본 프로세스 |
3. 투자 주조를위한 전형적인 합금 강철 등급
올바른 합금 강철 등급 선택은 투자 캐스팅의 기계적 성능을 결정합니다., 내식성, 그리고 내열성.
아래는 특징 및 일반적인 응용 프로그램으로 일반적으로 캐스트 등급 (카테고리별로 구성된 등급의 분류입니다..
| 등급 | 범주 | 주요 합금 요소 | 인장강도 (MPa) | 경도 (HRC) | 일반적인 응용 분야 |
|---|---|---|---|---|---|
| 8620 | 사례 용량이 낮은 합금 | 기음 0.18%, ~ 안에 0.40%, Cr 0.40%, 모 0.15% | 550–650 | 20–30 | 케이스가 많은 기어, 샤프트, 부싱 |
| 4140 | 크롬 몰리 저금리 | 기음 0.40%, Cr 1.00%, 모 0.25%, 망 0.75% | 800–950 | 28–40 | 고 강성 샤프트, 로커 암 |
| 4340 | 니켈-크롬 몰리 저금리 | 기음 0.40%, ~ 안에 1.80%, Cr 0.80%, 모 0.25% | 900–1 100 | 32–45 | 항공기 피팅, 무거운 차축 |
| 17-4PH | 강수량 강화 SS | FE – 17CR – 4NI – 4CU – 0.3NB | 850–1 100 | 28–40 | 부식 방지 펌프 하우징, 밸브 부품 |
| 316엘 | 오스테나이트계 스테인리스 | Fe – 18CR – 12NI – 2MO | 480–620 | ≤25 | 화학 처리 장비, 해양 피팅 |
| 410 | 마르텐사이트계 스테인리스 | FE – 12CR | 450–600 | 30–45 | 내마모성 하우징, 밸브 트림 |
| A217 WC6 | CR – MO 압력 용기 강 | 기음 0.10%, Cr 2.25%, 모 1.00% | 550–700 | ≤30 | 고온 밸브, 증기 배관 |
| A217 WC9 | CR – MO – V 압력 용기 강 | 기음 0.08%, Cr 9.00%, 모 1.00%, 다섯 0.20% | 600–750 | ≤32 | 초과성 증기 밸브, 중단 보일러 부품 |
4. 미세 구조 및 열처리
투자 - 캐스트 합금 강철은 확고합니다 수상자 iniform iniform 용질 분포 및 차단 탄화물을 갖는 구조 interdendritic 영역에 농축 된 구조.
예를 들어, 캐스트 aisi 4140 종종 a 1 차 수상 돌기 암 간격 ~의 50–200 µm, 크롬이 풍부한 miumc₃ 탄수화물 및 곡물 경계에서 형성되는 몰리브덴이 풍부한 m ₆c 탄화물.
이러한 불균일성은 가변 경도로 이어집니다 (약 280–320 HBW) 국소화 된 응력 집중기, 피로의 수명과 가공 가능성을 손상시킵니다.
가열 냉각 곡물 정제
미세 구조를 균질화합니다, 파운드리는 일반적으로 어닐링 캐스팅 800–850 ° C 2-4 시간 동안, 용광로 냉각이 이어집니다 ≤20 ° C/시간.
이주기는 촉진됩니다 구형화 탄화물의 경도를 줄입니다 180–220 HBW, 완화 가공.
결과적으로, 곡물 크기는 ASTM 4–6 등급에서 6–8로 개선됩니다., 연성 향상 15–25 % 내부 응력을 최대로 줄입니다 90 %.
정규화 및 균일 한 특성
그후, 정상화 ~에 900–950 ° C 공기 냉각으로 곡물을 ASTM 5-7로 더 세분화하고 더 균일하게 생성됩니다. 진주성 - 골절 행렬.
정규화됨 4340 주물은 인장 강도를 달성합니다 850–950 MPa 그리고 charpy 충격 값 근처 35 제이, 강인함 향상 20 % 캐스트 조건에 비해.
끄다 & 고강도를위한 성미
최대 강도, 합금강이 겪습니다 끄다 & 성질: Austenitizing at 840–860 ° C, 오일 담금질 실온, 그런 다음 템퍼링 550–600 ° C ~을 위한 2 × 2 시간. 이 시퀀스는 행렬을 변환합니다 템퍼 된 마르텐 사이트, 미세한 탄화물을 분산시킵니다 (10–50 nm), 그리고 경도를 높입니다 HRC 45–50 인장 강도까지 1 200 MPa. 템퍼링은 또한 강인성을 회복시킵니다 15–25 j, 강도와 충격 저항의 균형.
솔루션 치료 & 스테인리스 합금의 나이
스테인리스 등급과 같은 17-4PH 혜택 솔루션 처리 ~에 1 040 ℃, 물에서의 담금질, 그리고 노화 ~에 480 ℃ ~을 위한 4 시간.
이 강수량 강화주기는 생성됩니다 나노 스케일 nic(알,구리) 입자, 경도가 높아집니다 HRC 38–42 그리고 항복 강도 850 MPa 부식성을 유지하는 동안.
5. 합금 강철 투자 주물의 주요 장점
합금 강철 투자 캐스팅은 고유 한 정밀도의 조합을 제공합니다., 성능, 프로세스가 거의없는 비용 효율성:
복잡한 형상 및 디자인 자유
투자 캐스팅 처리는 다른 방법으로 불가능하거나 엄청나게 비싸다., 내부 구절, 얇은 벽 1 mm, 복잡한 격자 구조.
결과적으로, 디자이너는 부품 수를 최대로 줄입니다 50 % 멀티 피스 용접 또는 어셈블리를 단일 투자 캐스트 구성 요소로 교체함으로써.
타이트한 공차와 우수한 표면 마감
RA 1–3 µm의 ± 0.25 mm 및 AS- 캐스트 표면 마감의 일반적인 치수 정확도는 광범위한 보조 가공을 제거합니다..
따라서, 제조업체 보고서 30–50 % 더 빠르게 CNC 사이클 시간 및 최대 40 % 낮추다 모래 주식 부품에 비해 마무리 비용.
우수한 재료 활용 및 수율
NET 모양은 원료 폐기물을 줄입니다, 재료 수율을 달성하는 것이 초과됩니다 90 % ~ 대 60–70 % 모래 주조 또는 30–50 % 빌렛 가공 용.
더 낮은 스크랩 속도는 직접 변환됩니다 15–25 % 고 부가가치 합금의 재료 비용 절감.
넓은 합금 호환성
저금리 강철에서 (8620, 4140, 4340) 스테인리스 및 열 저항 등급 (17-4PH, 316엘, H13), 투자 캐스팅은 사실상 모든 합금 공식을 수용합니다.
파운드리는 화학 성분을 단단히 제어하고 청결을 녹일 수 있습니다 (포함 수준 < 100 ppm),
일관된 기계적 특성 보장 - 열렬한 강점 350 에게 1 200 MPa, HRC까지의 경도 55, 및 10-60 j의 Charpy 인성 값.
반복성 및 확장 성
세라믹 곰팡이는 50-100의 붓기의 변형에 저항합니다, 생산 실행에 걸쳐 일관된 결과를 얻습니다.
반복성보다 더 나은 95 % 중요한 차원에서 OEM은 프로토 타입 배치에서 자신있게 진출 할 수 있습니다. 10 본격적인 제작 부품 1 000+ 최소한의 레퀴 불이행이있는 조각.
6. 합금 강철 투자 주조의 응용
항공우주
- 주요 구성 요소: 터빈 블레이드, 구조 브래킷, 엔진 마운트, 주택 부품.
자동차 산업
- 주요 구성 요소: 터보 차저 하우징, 변속기 부품, 브레이크 시스템 구성 요소, 엔진 부품.
석유 및 가스
- 주요 구성 요소: 밸브 바디, 펌프 하우징, 임펠러, 드릴링 도구, 커넥터.
산업기계
- 주요 구성 요소: 기어, 커플링, 캠, 기계적 암, 유압 부품.
군사 및 국방
- 주요 구성 요소: 무기 구성 요소, 장갑차 부품, 미사일 시스템 요소.
의료 장비
- 주요 구성 요소: 수술 도구, 정형외과 임플란트, 치과 도구.
힘과 에너지
- 주요 구성 요소: 증기 터빈 부품, 가스 터빈 블레이드, 발전기 구성 요소, 보일러 피팅.
7. 합금 강철 투자 주물을 위해 Deze를 선택하십시오
이것 현대 산업의 엄격한 요구를 충족시키는 고품질 합금 철강 투자 주물을 제공하기 위해 노력하고 있습니다..
고급 잃어버린 웨스 캐스팅 기술과 정밀 제어 프로세스, 이것 탁월한 차원 정확도를 보장합니다, 반복성, 및 표면 마무리.
각 캐스팅은 특정 기계를 충족하도록 조정됩니다, 열의, 및 부식 저항 요구 사항,
만들기 이것 항공 우주와 같은 부문의 신뢰할 수있는 파트너, 석유화학, 에너지, 운송, 의료 장비.
초기 설계 상담에서 최종 검사까지, 이것 내구성을 제공하기 위해 엄격한 품질 관리 및 야금 전문 지식을 통합합니다., 가장 까다로운 환경에서 안정적으로 수행하는 고성능 합금 강철 성분.
8. 결론
합금 강철 투자 캐스팅 합병 디자인 복잡성 ~와 함께 고성능 야금.
왁스 패턴의 정확한 제어를 통해, 세라믹 쉘, 붓는 것, 열처리,
제조업체는 구성 요소를 제공합니다 인장 강도 1 200 MPa, RA 1–3 µm의 표면 마감, 그리고 ± 0.25 mm의 치수 공차.
디지털 시뮬레이션으로, 첨가제 왁스 생산, 고급 합금은 진화합니다, 투자 캐스팅은 항공 우주에서 미션 크리티컬 부품의 미래를 계속 형성 할 것입니다., 에너지, 의료, 그리고 그 이상.
