Parastās kaļamā čuguna liešanas metodes

1. Ievads

Kaļamais čuguns — saukts arī par sferoidālo vai mezglaino grafīta čugunu — ir liets sakausējums, kas lieliski apvieno augstu stiepes izturību, elastība, un noguruma izturība.

Ar sfēriskiem grafīta mezgliņiem, nevis trauslām pelēkā dzelzs pārslām, kaļamais čuguns novērš plaisu starp čugunu un parasto čugunu.

Šajā rakstā ir aplūkotas izplatītākās liešanas metodes — smiltis, čaumalu veidne, pastāvīgs pelējums, centrbēdzes, investīcijas, un nepārtraukta liešana — izceļot to principus, procesa parametri, mehāniskie rezultāti, un nozares atbilstība.

2. Kas ir kaļamais čuguns?

Elastīgais dzelzs, pazīstams arī kā mezglains čuguns vai sferoidāls grafīta dzelzs (SG dzelzs), ir čuguna veids, ko raksturo klātbūtne sfēriski grafīta mezgliņi mikrostruktūrā.

Atšķirībā no tradicionālās pelēks čuguna, kas satur pārslu grafītu, kas izraisa trauslumu un zemu stiepes izturību, kaļamā čuguna apaļā grafīta morfoloģija ievērojami uzlabojas Mehāniskās īpašības piemēram elastība, izturība, un Noguruma pretestība.

Metalurģijas pamati

Kaļamā čuguna veiktspējas pamatā ir rūpīgi kontrolēts ķīmiskais un metalurģiskais process. Galvenie punkti ietver:

• Grafīta formas kontrole: Kaļamā čuguna noteicošā īpašība ir tā grafīts sfēriskā formā, panāk, pievienojot nelielu daudzumu magnijs (Mg)—parasti 0,03–0,05% — uz izkausētu dzelzi tieši pirms liešanas.
  Magnijs pārveido grafītu no pārslām līdz mezgliņiem.
• Inokulācija: Pēc magnija apstrādes, inokulanti (kas parasti satur ferosilīciju, kalcijs, un retzemju metāli) tiek pievienoti, lai uzlabotu grafīta kodināšana, mezglu skaita un viendabības palielināšana.
• Sacietēšanas uzvedība: Kaļamā čuguna pārveide no šķidruma uz cietu ir jāpārvalda, lai izvairītos no tādiem defektiem kā saraušanās porainība, biezs grafīts, vai karbīda veidošanās.
  Dzesēšanas ātrums un pelējuma dizains tieši ietekmē mezgliņu formu un skaitu.

3. Kaļamā čuguna smilšu liešana

Smilšu liešana ir visplašāk izmantotā kaļamā čuguna metode, veido ~70% no pasaules produkcijas.

Tā daudzpusība — var ražot detaļas no 0.5 kg līdz 50 tonnas — padara to par neaizstājamu gan maziem komponentiem, gan liela mēroga infrastruktūrai.

Procesa pārskats

• Veidņu sagatavošana: Smiltis (silīcija dioksīds vai olivīns) ir savienots ar māliem (zaļās smiltis) vai sveķi (bez cepšanas, aukstumkaste) veidņu veidošanai.
  Raksti (malka, metāls, vai 3D drukāts) izveidojiet dobumus, kas atbilst daļas formai, ar serdeņiem (smiltis vai keramika) iekšējām iezīmēm.
• Izliešana: Izkausēts kaļamais čuguns (1300-1350°C), mezgliņu veidošanai apstrādāts ar magniju/cēriju, tiek ieliets veidnē.
  Smilšu zemā siltumvadītspēja palēnina atdzišanu, ļaujot vienmērīgi veidoties grafīta mezgliņiem.
• Sacietēšana: Kontrolēta dzesēšana (5-20°C/min) nodrošina grafīta sferoidizāciju; stāvvieta (papildu metāla rezervuāri) kompensē 3–5% tilpuma saraušanos.
• Sakratīšana un pabeigšana: Veidne ir nolauzta, un daļas tiek notīrītas, apgriezts, un termiski apstrādāts (Ja nepieciešams).

Pelējuma materiāli, Saistvielas, un Pamatprakse

• Zaļās smiltis: Visbiežāk izmanto liela apjoma ražošanai. Izmanto silīcija smiltis, kas sajauktas ar bentonīta māliem un ūdeni. Rentabls un pārstrādājams.
• Smiltis bez cepšanas (Saistīts ar sveķiem): Izmanto lielākiem lējumiem vai labākai izmēru precizitātei. Smiltis ir savienotas ar fenola vai furāna sveķiem, izārstēts ķīmiski.
• Serdes: Izgatavots, izmantojot cold-box vai shell-core metodes, lai izveidotu sarežģītus iekšējos dobumus. Nepieciešama ventilācija, lai izvairītos no gāzes defektiem.

Sadaļas biezums, Virsmas apdare, un pielaides

Kaļamā čuguna smilšu liešanas priekšrocības

• Daudzpusība: Piemērots gan mazām precizitātes detaļām, gan lieliem konstrukcijas lējumiem.
• Zemas instrumentu izmaksas: Modeļa izmaksas parasti svārstās no $500 līdz $5,000, nodrošina ekonomisku īsu un vidēju nobraukumu.
• Materiāla elastība: Savietojams ar visām kaļamā čuguna kategorijām, ieskaitot ferītu, perlitisks, un askētiskie varianti.
• Mezglu kontrole: Salīdzinoši lēnā smilšu veidņu dzesēšana nodrošina vienmērīgu mezgliņu veidošanos, kritiski svarīgi, lai sasniegtu mērķa pagarinājumu un stingrību.

Kaļamā čuguna smilšu liešanas ierobežojumi

• Virsmas raupjums: Rupjāka apdare, salīdzinot ar čaumalu veidni vai ieguldījumu liešanu. Var būt nepieciešama mehāniska apstrāde, lai noblīvētu virsmas vai smalkas piegulšanas vietas.
• Gāzes porainības risks: Īpaši zaļās smilšu veidnēs, ja mitrums un ventilācija netiek pareizi kontrolēta.
• Izmēru mainīgums: Smilšu termiskā izplešanās un stingru veidņu sienu trūkums var izraisīt nelielu izmēru novirzi augstas precizitātes daļās.

Kaļamā čuguna smilšu liešanas parastie pielietojumi

• Automobiļu sastāvdaļas: Piekares sviras, bremžu suporti, diferenciālie korpusi.
• Pašvaldības infrastruktūra: Lūku vāki, drenāžas restes, ūdens cauruļu veidgabali.
• Mašīnas: Pārnesumkārbas, gultņu vāciņi, kompresoru korpusi, sūkņu korpusi.
• Enerģija un komunālie pakalpojumi: Vēja turbīnu rumbas, ģeneratoru korpusi, vārstu ķermeņi.

4. Kaļamā čuguna čaumalu liešana veidnēs

Čaulas veidņu liešana, pazīstams arī kā čaumalu formēšana, ir precīzs smilšu liešanas process, kas izmanto ar sveķiem pārklātas smiltis lai ražotu izmēru precīzus kaļamā čuguna komponentus ar augstāka virsmas apdare un stingras pielaides.

Tas ir īpaši labi piemērots vidēja izmēra sastāvdaļas kurām nepieciešamas uzlabotas detaļas un konsekventa veiktspēja — nodrošinot līdzsvaru starp smilšu liešanas elastību un metāla veidņu izmēru kontroli.

Procesa pārskats

Kaļamā čuguna čaumalu liešanas process ietver šādas galvenās darbības:

• Rakstu apkure: Metāla raksts (parasti tērauds) uzkarsē līdz 200-300°C.
• Smilšu uzklāšana: Iepriekš pārklātas ar sveķiem saistītas silīcija dioksīda smiltis tiek izpūstas virs karstā raksta, izraisot sveķu daļēju sacietēšanu un veidojot 3–10 mm biezu apvalku.
• Apvalka veidošanās: Daļēji sacietējušo čaulu tālāk sacietē cepeškrāsnī vai turpinot karsēt uz raksta.
  Tiek sagatavotas un savienotas divas puses, lai izveidotu pilnu veidnes dobumu.
• Pamata izvietojums (ja nepieciešams): Dobi elementi tiek izveidoti, izmantojot iepriekš izveidotu smilšu vai keramikas serdes.
• Izliešana: Izkausēts kaļamais čuguns (~1350°C), iepriekš apstrādāts ar magniju un inokulēts, tiek ielej čaumalu veidnē.
• Sacietēšana: Ātra un vienmērīga dzesēšana, pateicoties plānām veidņu sieniņām, rada smalkus grafīta mezgliņus un blīvu mikrostruktūru.
• Apvalku noņemšana un apdare: Pēc atdzesēšanas, trauslais apvalks ir viegli nojaucams, atklāj lējumu ar izcilu virsmas kvalitāti.

Ar sveķiem pārklātu smilšu īpašības

Smiltis, ko izmanto čaumalu formēšanai, parasti ir augstas tīrības pakāpes silīcija smiltis, pārklāts ar a fenola sveķu saistviela:

• Graudu lielums: Smalks un sfērisks, parasti AFS 50–70, kas palīdz sasniegt izcilu virsmas apdari.
• Termiskā stabilitāte: Pārklājums novērš smilšu saplūšanu augstā metāla temperatūrā.
• Korpusa biezums: Parasti svārstās no 3 mm (plānas sienas) līdz 10 mm (lielākiem lējumiem).

Šīs smiltis ir vienreizējas lietošanas, atšķirībā no zaļajām smiltīm, bet nodrošina lielāka izmēru precizitāte un virsmas definīcija.

Siltuma un izmēru kontroles priekšrocības

Apvalka veidņu liešana nodrošina lielisku termisko konsistenci, pateicoties:

• Vienveidīgs apvalka biezums: Paredzamie dzesēšanas ātrumi uzlabo grafīta sferoidizāciju.
• Zema pelējuma deformācija: Stingras korpusa sienas samazina deformācijas iespēju, nodrošinot augstu izmēru atkārtojamību.
• Tīras virsmas reakcijas: Mazāka gāzes ražošana salīdzinājumā ar zaļajām smiltīm, kas rada mazāk porainības defektu un izcilas mikrostruktūras.

Virsmas kvalitāte, Precizitāte, un izmaksu kompromisi

Tipiski lietošanas gadījumi kaļamā čuguna čaulu veidņu liešanai

Pateicoties tā smalkajām detaļām un uzticamajai mikrostruktūrai, čaumalu liešana veidnēs parasti tiek izmantota:

• Autobūves: Zobratu nesēji, kloķvārpstas kronšteini, transmisijas vāki.
• Lauksaimniecība: Precīzijas ātrumkārbu korpusi, sajūga sviras.
• Rūpnieciskā mašīna: Hidraulisko vārstu korpusi, instrumentu rāmji.
• Vispārējā inženierija: Iekavas, jūgi, un atloki, kuriem nepieciešama zema porainība un augsta konsistence.

5. Kaļamā čuguna zaudēto putu liešana

Pazaudēta putu liešana (LFC) ražo gandrīz tīkla formas kaļamā čuguna detaļas ar sarežģītu ģeometriju, novēršot nepieciešamību pēc serdeņiem vai pelējuma sadalīšanas.

Tas ir ideāli piemērots detaļām ar sarežģītiem iekšējiem kanāliem vai neregulārām formām.

Procesa pārskats

• Modeļa radīšana: Putojams polistirols (EPS) putas tiek veidotas detaļas formā, ar putu serdeņiem iekšējām iezīmēm.
  Raksti tiek apkopoti kopās (Piem., 4– 6 dzinēju bloki katrā klasterī).
• Pārklāšana un aizpildīšana: Raksti ir iemērkti ugunsizturīgā pārklājumā (keramika vai grafīts) lai izveidotu 0,5–2 mm apvalku, tad ievieto kolbā un ieskauj nesasaistītas smiltis (no vibrācijas līdz kompaktam).
• Izliešana: Izkausēts kaļamais čuguns (1320-1380°C) tiek ieliets putu rakstā, kas iztvaiko (EPS → CO₂ + H₂O) un to izspiež metāls.
  Ugunsizturīgais pārklājums novērš smilšu infiltrāciju.
• Sacietēšana un kratīšana: Metāls sacietē ap smiltīm, kas tiek pārstrādāts pēc izkratīšanas.

Kaļamā čuguna zaudēto putu liešanas priekšrocības

• Sarežģītība: Izgatavo detaļas ar iegriezumiem, plānas sienas (≥3 mm), un iekšējās ejas (Piem., dzinēju bloki ar integrētām eļļas galerijām) kas nav iespējams ar smilšu liešanu.
• Materiālu efektivitāte: Tīkla formas detaļas samazina materiālu izšķērdēšanu par 40–60% salīdzinājumā ar to. smilšu liešana.
• Samazināta montāža: Likvidē 10–20% stiprinājumu, integrējot vairākas sastāvdaļas vienā lējumā.

Kaļamā čuguna zaudēto putu liešanas ierobežojumi

• Modeļa izmaksas: EPS instrumenti ($10,000- 50 000 USD) ir augstāks par smilšu rakstiem, nepieciešami apjomi >5,000 vienības, kas jāamortizē.
• Porainības risks: Putu iztvaikošana var aizturēt gāzes, nepieciešama rūpīga ventilācijas un izliešanas ātrums.

Kaļamā čuguna zaudēto putu liešanas pielietojumi

• Autobūves: Cilindru galvas, ieplūdes kolektori, un pārraides gadījumi.
• Smagā mašīna: Hidrauliskie vārstu korpusi ar sarežģītu iekšējo 油路 (eļļas ejas).

6. Kaļamā čuguna metāla veidne (Pastāvīgā veidne) Liešana

Metāla veidņu liešana, saukts arī par pastāvīgā veidņu liešana, ir metode, kurā izmanto izturīgas tērauda vai čuguna veidnes, nevis izlietojamas smilšu veidnes.

Par elastīgais dzelzs, šis process nodrošina lielisku rezultātu Izmēra precizitāte, virsmas apdare, un Mehāniskās īpašības,

padarot to ideāli piemērotiem prasīgiem lietojumiem augsta konsistence, vidēji līdz lieli apjomi, un stingras pielaides.

Gravitācija vs. Zema spiediena metāla veidņu liešana

Ir divas izplatītas pildīšanas metodes, ko izmanto kaļamā čuguna metāla veidņu liešanā:

• Gravitācijas pildījums: Izkausētu kaļamu čugunu gravitācijas ietekmē ielej veidnē. Tas ir vienkāršs un plaši izmantots mazām un vidējām daļām.
• Zema spiediena pildījums: Kontrolēta spiediena sistēma piespiež metālu veidnē.
  Tas nodrošina vienmērīgāku, ātrāku pildījumu un samazina turbulenci, samazinot oksīda un porainības defektus.

Pelējuma sakausējumi, Iepriekšēja uzsildīšana, un Smērvielas

• Pelējuma materiāls: Veidnes parasti tiek izgatavotas no augstas stiprības instrumentu tērauds vai atdzesēts čuguns. Tie ir izstrādāti, lai izturētu atkārtotu termisko ciklu.
• Iepriekšēja uzsildīšana: Veidnes ir iepriekš uzkarsētas līdz 200-350°C pirms ieliešanas, lai samazinātu termisko šoku un nodrošinātu pastāvīgu dzesēšanu.
• Eļļošana: Grafīts-, bora nitrīds -, vai pārklājumi uz cirkonija bāzes tiek uzklāti uz veidnes dobuma, lai novērstu pielipšanu, palīdzības atbrīvošana, un kontrolēt virsmas apdari.

Pelējuma kalpošanas laiks parasti svārstās no 10,000 līdz 100,000 šāvienu, atkarībā no sakausējuma temperatūras, pelējuma dzesēšana, un apkopes praksi.

Mikrostrukturālie efekti: Ātrāka dzesēšana, Smalkāka matrica

Pastāvīgās veidnes nodrošina daudz ātrāks dzesēšanas ātrums (20-50°C/min) nekā smilšu veidnes, būtiski ietekmējot iegūto kaļamā čuguna mikrostruktūru:

• Grafīta mezgliņu uzlabošana: Viendabīgāki un smalkāki grafīta mezgliņi (~80–120 mezgliņi/mm² vs. 30–50 smilšu liešanā).
• Matricas struktūra: Vairāk perlīta vai smalka ferīta-perlīta matrica, pateicoties ātrai sacietēšanai, stiprinot spēku.
• Uzlabots blīvums: Ātrāka dzesēšana samazina arī saraušanos un gāzes porainību.

Cikla laiki, Instrumentu izmaksas, un apjoma ekonomika

• Cikla laiks: Parasti 1.5– 5 minūtes katrai daļai, atkarībā no daļas izmēra un dzesēšanas sistēmas.
• Instrumentu izmaksas: Sākotnējās presformas izmaksas ir ievērojami augstākas nekā smilšu liešanai — sākot no $30,000 līdz $150,000.
• Maksa par daļu: Kļūst ekonomisks, kad produkcija pārsniedz 10,000 vienības/gadā. Ideāli piemērots ilgstošai standartizētu detaļu ražošanai.

Kaļamā čuguna pastāvīgās veidņu liešanas pielietojumi

Šī metode ir iecienīta nozarēs, kurās ir nepieciešams stingra izmēru kontrole, atkārtojamas mehāniskās īpašības, un zema virsmas porainība:

• Automobiļu sastāvdaļas: Bremžu suporti, stūres locītavas, vadības rokas.
• Hidrauliskā un pneimatiskā: Sūkņu apvalki, hidrauliskā cilindra gali.
• Jaudas piedziņas sistēmas: Pārnesumkārbas, diferenciāli gadījumi, sajūga sastāvdaļas.
• Rūpnieciskā mašīna: Gultņu apvalki, motoru stiprinājumi, un rotējošās daļas.

7. Kaļamā čuguna centrbēdzes liešana

Centrbēdzes liešana ir specializēts liešanas process, kurā izkusis kaļamais čuguns tiek ielejams rotējošā veidnē, izmantojot centrbēdzes spēku, lai vienmērīgi sadalītu metālu.

Šī metode ir ideāli piemērota rotācijas simetriskas daļas, piemēram, caurules, bukses, starplikas, un piedurknes.

Tas ražo lējumus ar ārkārtējs blīvums, struktūras integritāte, un mehāniskā veiktspēja, padarot to par vēlamo metodi spiediena saglabāšanai vai nodilumam kritiskiem lietojumiem.

Procesa pārskats

• Veidnes iestatīšana: Cilindriska veidne (tērauds vai čuguns) tiek pagriezts pie 500–3000 apgr./min (lielāks ātrums mazākam diametram).
• Izliešana: Rotējošā veidnē ielej izkausētu kaļamo čugunu, kur centrbēdzes spēks vienmērīgi sadala metālu pret veidnes sienu, spiežot piemaisījumus uz centru (apstrādāts vēlāk).
• Sacietēšana: Rotācija rada radiālu temperatūras gradientu, ar ārējo slāni (saskaroties ar veidni) atdziest visātrāk, veidojot blīvu, smalkgraudaina struktūra.
  Grafīta mezgli izlīdzinās radiāli, stiprinot spēku.
• Varianti: Horizontālā centrbēdzes liešana (garajām caurulēm) un vertikālā centrbēdzes liešana (īsiem cilindriem, piemēram, gultņu uzmavas).

Kaļamā čuguna priekšrocības Centrbēdze

• Blīvums un stiprums: Centrbēdzes spēks novērš porainību, sasniedzot 99.9% blīvums.
  Stiepes izturība ir par 10–15% augstāka nekā smilšu kaļamā čuguna (Piem., EN-GJS-600-3 sasniedz 650 MPA).
• Materiālu ietaupījums: Nav nepieciešami stāvvadi, samazināt metāla patēriņu par 10-20%.
• Vienots sienas biezums: Kritisks spiediena caurulēm (Piem., ūdensvads ar 10–50 mm sienām).

Ierobežojumi Elastīgais dzelzs Centrbēdze

Lai gan tas ir izdevīgs noteiktām ģeometrijām, centrbēdzes liešanai ir ierobežojumi:

• Ģeometriskie ierobežojumi: Dzīvotspējīgs tikai asimetriskām formām (Piem., cilindri, gredzeni, bukses).
• Augstas kapitāla izmaksas: Nepieciešams specializēts vērpšanas aprīkojums un veidņu sistēmas.
• Nepieciešama apstrāde: Iekšējā virsma (urbt) bieži vien ir nepieciešama plaša apstrāde, lai noņemtu atdalītu metālu un panāktu izmēru precizitāti.
• Ierobežots pamatlietojums: Grūti veidot sarežģītas iekšējās ģeometrijas vai dobumus bez otrreizējas apstrādes.

Kaļamā čuguna centrbēdzes lējumu pielietojumi

Sakarā ar viņu lielas izturības, Izmēra stabilitāte, un nodilums pretestība, tiek izmantotas centrbēdzes kaļamā čuguna detaļas:

• Pašvaldības & Rūpnieciskie cauruļvadi

• • Ūdens un kanalizācijas caurules (DN80–DN2600) ar spiediena rādītājiem līdz 40 stieple
  • Augstspiediena cauruļvadu sistēmas kalnrūpniecības un naftas ķīmijas rūpnīcās

• Automobiļi un dzelzceļš

• • Cilindru uzlikas, bremžu rotori, un spararati
  • Riteņu rumbas un asu uzmavas

• Smagā mašīna

• • Hidrauliskie cilindri, ruļļi metāla dzirnavām, un bukses
  • Centrbēdzes sūkņu korpusi un uzlikas

• Enerģija & Jūras

• • Vēja turbīnu vārpstas, ģeneratora uzmavas, un jūras propelleru korpusi

8. Kaļamā čuguna investīciju liešana

Investīciju liešana, pazīstams arī kā zaudēta vaska liešana, ir augstas precizitātes liešanas metode, kas piemērota sarežģītu ģeometriju kaļamā čuguna detaļu ražošanai, stingras pielaides, un lieliska virsmas apdare.

Lai gan biežāk izmanto tēraudiem un supersakausējumiem, investīciju liešana elastīgais dzelzs gūst panākumus kosmosa jomā, vārstu ražošana, un medicīnas inženierija, kur daļas integritāte, virsmas kvalitāte, un izmēru kontrole ir ļoti svarīga.

Procesa pārskats

• Modeļa radīšana: Vasks (vai 3D drukāts polimērs) tiek ievadīts metāla presformās, veidojot rakstus, kas ir salikti kokos (vairākas daļas uz koku).
• Čaumalas ēka: Raksti tiek iegremdēti keramikas suspensijā (silīcija dioksīds vai alumīnija oksīds) un pārklāts ar apmetumu (kausēts silīcija dioksīds) veidot 5–10 mm apvalku. To atkārto 5-8 reizes, tad žāvē.
• Vasko noņemšana un apdedzināšana: Apvalku uzkarsē līdz 800–1000°C, lai izkausētu vasku (pārstrādāts) un sacietē keramiku.
• Izliešana un sacietēšana: Izkausēts kaļamais čuguns (1350-1400°C) tiek ielej karstā čaulā, kas veicina plūstamību un smalku mikrostruktūru (mezgliņi <30 μm).
• Apdare: Čaumalas ir nolauztas, un daļas tiek nogrieztas no koka, termiski apstrādāts, un mehāniski apstrādāts (Ja nepieciešams).

Sasniedzamās pielaides un virsmas apdare

Investīciju liešana izceļas ar izmēru un virsmas precizitāti:

Izmaksu un izpildes laika apsvērumi

Kaļamā čuguna investīciju liešanas pielietojumi

Kaļamā čuguna lējumi tiek izmantoti prasīgos lietojumos, kur veiktspēja un precizitāte pārsniedz izmaksas:

Avi kosmosa & Aizsardzība

• Iekavas, montāžas sviras, un UAV konstrukcijas rāmji
• Degvielas sistēmas kolektori un precīzi korpusi

Vārsti & Šķidruma kontrole

• Vārstu korpusi un iekšējās sastāvdaļas ar sarežģītiem plūsmas ceļiem
• Izpildmehānisma sviras ar stingrām izmēru pielaidēm

Medicīnisks & Optiskās ierīces

• Attēlveidošanas iekārtu korpusi
• Nepieciešamās sastāvdaļas bioloģiski saderīgi pārklājumi un smalkas īpašības

Robotika & Automatizācija

• Sensoru kronšteini un sviras gala instrumenti
• Mazmasas konstrukcijas elementi ar augstu noguruma kalpošanas laiku

9. Kaļamā čuguna nepārtrauktā un pretgravitācijas liešana:

Nepārtrauktās un pretgravitācijas liešanas metodes ir progresīvas liešanas metodes, kas paredzētas ražas uzlabošanai, kontroles mikrostruktūra, un samazināt kaļamā čuguna ražošanas defektus.

Lai gan retāk nekā tradicionālā smilšu vai pastāvīgā liešana veidnēs, šīs metodes kļūst arvien svarīgākas, ražojot cauruļveida un sarežģītas konstrukcijas daļas ar nemainīgu kvalitāti un samazinātu metāllūžņu daudzumu.

Procesa principi (Pastāvīgās veidnes un kontrolēta pildīšana)

• Nepārtraukta liešana: Izkausētu kaļamo čugunu vienmērīgi ielej ar ūdeni atdzesētā traukā, pastāvīgā veidne vai vara veidne, kas pārvietojas nepārtraukti vai daļēji nepārtraukti, sacietējuša pavediena vai caurules ekstrakcija.
  Šis process ļauj iegūt gandrīz neto formu garām sekcijām, piemēram, caurules un stieņi, sacietējot metālu, tam virzoties cauri veidnei.
• Pretgravitācijas liešana: Šajā metodē, izkausētais dzelzs tiek ievilkts uz augšu veidnē no apakšējā rezervuāra ar vakuuma vai spiediena starpības palīdzību.
  Šis kontrolētais piepildījums samazina turbulenci, samazina oksīdu iesprūšanu, un uzlabo veidņu pildījuma kvalitāti.
  Procesā bieži tiek izmantotas pastāvīgas veidnes, keramikas veidnes, vai ugunsizturīgi izklātas veidnes, kas paredzētas augstai siltumvadītspējai un precīzai dzesēšanas ātruma kontrolei.

Ienesīguma priekšrocības, Lūžņu samazināšana, un mikrostruktūra

Izaicinājumi (Aprīkojuma sarežģītība, Mērogs)

• Augsts kapitālieguldījums: Iekārtas nepārtrauktai un pretgravitācijas liešanai, piemēram, vakuuma sistēmas, ar ūdeni atdzesētas veidnes, un precīza temperatūras kontrole — prasa ievērojamas sākotnējās izmaksas.
• Sarežģīta procesa kontrole: Stabila aizpildījuma līmeņa sasniegšana, pareiza metāla temperatūra, un konsekventai inokulācijai ir nepieciešama sarežģīta uzraudzība un kvalificēti operatori.
• Izmēru un ģeometrijas ierobežojumi: Parasti piemērots garas cauruļveida formas (pīpes, stieņi) vai vidēja izmēra konstrukcijas daļas. Izmantojot šīs metodes, ir grūti izliet sarežģītas ģeometrijas ar iekšējiem dobumiem.
• Apkope un pelējuma nodilums: Pastāvīgām veidnēm un dzesēšanas sistēmām ir nepieciešama regulāra apkope, lai saglabātu liešanas kvalitāti un izvairītos no dīkstāves.

Piemēri: Cauruļu ražošana un lielas konstrukcijas daļas

• Kaļamā čuguna caurules: Nepārtrauktā liešana tiek plaši izmantota, lai ražotu augstas kvalitātes ūdens un kanalizācijas caurules ar nemainīgu sieniņu biezumu, smalka mikrostruktūra, un lieliskas mehāniskās īpašības, saskaņošanas standarti, piemēram, EN 545 vai ISO 2531.
• Strukturālās sastāvdaļas: Vidēja izmēra cauruļveida un sijām līdzīgas konstrukcijas daļas, bieži izmanto automašīnu rāmjos vai celtniecības iekārtās, gūt labumu no samazinātas apstrādes un labākas materiālu izmantošanas.
• Hidrauliskie cilindri un uzlikas: Pretgravitācijas liešana ražo detaļas ar izcilu iekšējās virsmas apdari un izmēru precizitāti, kritisks blīvēšanai un nodilumizturībai.

10. Apstrāde pēc liešanas & Kaļamā čuguna lējumu kvalitātes kontrole

Kaļamā čuguna lējumi tiek pakļauti virknei apstrāde pēc liešanas un kvalitātes nodrošināšanas soļi lai izpildītu stingras mehāniskās, dimensiju, un virsmas īpašuma prasības.

Šie procesi ir ļoti svarīgi, lai nodrošinātu, ka lietie komponenti atbilst noteiktiem veiktspējas standartiem kritiskos lietojumos, piemēram, automobiļu rūpniecībā, infrastruktūra, tehnika, un spiediena sistēmas.

Termiskās apstrādes

Kaļamā čuguna mikrostruktūru un mehāniskās īpašības var ievērojami uzlabot vai mainīt, izmantojot termisko apstrādi, kas pielāgota pielietojumam.

Apdares procesi

Pēcliešanas apdare ir būtiska, lai noņemtu lieko materiālu, uzlabot virsmas kvalitāti, un sagatavot lējumus apstrādei vai galīgai lietošanai.

• Fettling & Slīpēšana: Vārtu noņemšana, stāvvieta, un mirgo, izmantojot zāģus, slīpmašīnas, vai CNC instrumenti.
• Šāvienu spridzināšana: Notīra virsmu, izmantojot liela ātruma metāla skrotis, krāsas/pārklājuma adhēzijas uzlabošana.
• Apstrāde: CNC frēzēšana, pagrieziens, urbšana, un garlaicīgi, lai sasniegtu galīgās pielaides un izmērus.
• Deburzācija & Virsmas izlīdzināšana: Īpaši svarīgi seju vai savienojošo virsmu blīvēšanai.

Virsmas procedūras

Virsmas apstrāde pagarina kaļamā čuguna detaļu kalpošanas laiku un uzlabo to izturību pret koroziju, valkāt, un vides apstākļi.

Nesagraujošā pārbaude (Ndt)

Lai nodrošinātu iekšējo un virsmas integritāti, īpaši drošībai kritiskos lietojumos, kaļamā čuguna lējumi tiek novērtēti, izmantojot dažādas NDT tehnikas:

11. Kaļamā čuguna liešanas metožu salīdzinājums

12. Procesa atlases kritēriji

• Ģeometrija & Izmērs: Sarežģītām formām var būt nepieciešami ieguldījumi vai zaudētas putu metodes.
• Mehāniskās prasības: Augsta izturība dod priekšroku centrbēdzes, pastāvīgā formēšana; kritiskais nogurums veicina ieguldījumus.
• Virsma & Tolerances vajadzības: Stingrākas specifikācijas prasa pastāvīgu vai ieguldījumu atklāšanu.
• Tilpums & Maksāt: Smilšu liešana ir vislabākā maziem apjomiem; pastāvīgā veidne ir piemērota liela apjoma braucieniem.
• Vides faktori: Apsveriet veidņu materiālus, emisijas, un ugunsizturīgie atkritumi.

13. Secinājums

Optimālās kaļamā čuguna liešanas metodes ir atkarīgas no balansēšanas ģeometrijas, mehāniskās prasības, apdares kvalitāte, un izmaksas.

Katra procesa mikrostrukturālo rezultātu izpratne nodrošina, ka inženieri var izvēlēties labāko pieeju, neatkarīgi no tā, vai tā ir smilšu liešanas daudzpusība vai investīciju un centrbēdzes liešanas precizitāte.

ŠIS piedāvā kaļamā čuguna liešanas pakalpojumus

Pie Šis, mēs specializējamies augstas veiktspējas kaļamā čuguna lējumu piegādē, izmantojot pilnu progresīvu liešanas tehnoloģiju spektru.

Neatkarīgi no tā, vai jūsu projekts prasa elastību zaļo smilšu liešana, precizitāte čaumalu veidne vai investīciju liešana,

spēks un konsekvence metāla veidne (pastāvīgs pelējums) liešana, vai blīvums un tīrība, ko nodrošina centrbēdzes un zaudēta putu liešana,

DEZE ir inženiertehniskās zināšanas un ražošanas jauda, ​​lai atbilstu jūsu precīzajām specifikācijām.

Mūsu iekārta ir aprīkota, lai apstrādātu visu, sākot no prototipu izstrādes līdz liela apjoma ražošanai, atbalsta stingri kvalitātes kontrole, materiāla izsekojamība, un metalurģiskā analīze.

No autobūves un enerģētikas nozarēs līdz infrastruktūra un smagā tehnika, DEZE piedāvā pielāgotus liešanas risinājumus, kas apvieno metalurģijas izcilību, Izmēra precizitāte, un ilgtermiņa veiktspēju.

FAQ

Kāpēc izvēlēties kaļamo čugunu, nevis pelēko čugunu vai tēraudu?

Kaļamais čuguns nodrošina izcilu izturību, elastība, mašīnīgums, un izmaksu efektivitāte — ideāli piemērots lielas slodzes liešanas komponentiem.

Vai inokulācija atšķiras atkarībā no liešanas metodes?

Jā. Ātrākas dzesēšanas metodēm, piemēram, pastāvīgai pelējuma attīstībai, nepieciešama enerģiskāka inokulācija, lai izveidotu mezgliņus; smilšu liešana ir piedodošāka.

Vai ieguldījumu liešanas daļas var atbilst smilšu liešanas stiprumam?

Jā, neskatoties uz mazāku izmēru, smalka mikrostruktūra var nodrošināt vienādu vai labāku mehānisko veiktspēju.