1. Pengenalan
Besi mulur -juga dipanggil besi grafit spheroidal atau nodular -adalah aloi pelakon yang luar biasa untuk menggabungkan kekuatan tegangan yang tinggi, Kemuluran, dan rintangan keletihan.
Menampilkan nodul grafit sfera dan bukannya serpihan rapuh dalam besi kelabu, Besi mulur Jambatan jurang antara keluli cast dan besi tuang konvensional.
Artikel ini mengkaji kaedah pemutus yang lazim -dan, acuan shell, acuan kekal, Centrifugal, pelaburan, dan pemutus berterusan -menyoroti prinsip mereka, Parameter proses, Hasil mekanikal, dan kaitan industri.
2. Apa itu besi mulur?
Besi mulur, juga dikenali sebagai besi tuang nodular atau Besi grafit spheroidal (Sg besi), adalah sejenis besi tuang yang dicirikan oleh kehadiran nodul grafit sfera dalam mikrostruktur.
Tidak seperti tradisional besi tuang kelabu, yang mengandungi grafit serpihan yang menyebabkan kelembutan dan kekuatan tegangan rendah, Morfologi Grafit Bulat Besi Ductile sangat Meningkatkan sifat mekanikal seperti Kemuluran, ketangguhan, dan Rintangan Keletihan.

Fundamental Metalurgi
Di tengah -tengah prestasi besi mulur terletak proses kimia dan metalurgi yang dikawal dengan teliti. Mata utama termasuk:
- Kawalan bentuk grafit: Ciri -ciri yang menentukan besi mulur adalah grafit dalam bentuk sfera, dicapai dengan menambahkan sedikit magnesium (Mg)-Typically 0.03-0.05% - untuk besi cair sebelum pemutus.
Magnesium mengubah grafit dari serpihan ke nodul. - Inokulasi: Selepas rawatan magnesium, inokulan (biasanya mengandungi ferrosilicon, kalsium, dan nadir bumi) ditambah untuk meningkatkan nukleasi grafit, Meningkatkan kiraan nodul dan keseragaman.
- Tingkah laku pemejalan: Transformasi dari cecair ke pepejal dalam besi mulur mesti diuruskan untuk mengelakkan kecacatan seperti keliangan pengecutan, grafit chunky, atau Pembentukan karbida.
Kadar penyejukan dan reka bentuk acuan secara langsung mempengaruhi bentuk dan kiraan nodul.
3. Pemutus pasir besi mulur
Pemutus pasir adalah kaedah yang paling banyak digunakan untuk besi mulur, menyumbang ~ 70% pengeluaran global.
Kepelbagaiannya -mampu menghasilkan bahagian dari 0.5 kg ke 50 tan-membuatnya sangat diperlukan untuk kedua-dua komponen kecil dan infrastruktur berskala besar.

Gambaran keseluruhan proses
- Penyediaan acuan: Pasir (silika atau olivine) terikat dengan tanah liat (pasir hijau) atau resin (tidak ada, kotak sejuk) untuk membentuk acuan.
Corak (kayu, logam, atau dicetak 3D) Buat rongga yang sepadan dengan bentuk bahagian, dengan teras (pasir atau seramik) untuk ciri dalaman. - Mencurahkan: Besi mulur cair (1300-1350 ° C.), dirawat dengan magnesium/cerium untuk nodulisasi, dicurahkan ke dalam acuan.
Kekonduksian terma rendah pasir melambatkan penyejukan, membolehkan nodul grafit terbentuk secara seragam. - Pemejalan: Penyejukan terkawal (5-20 ° C/min) Memastikan spheroidisasi grafit; risers (takungan logam tambahan) Pampasan untuk pengecutan volumetrik 3-5%.
- Shakeout dan penamat: Acuan dipecahkan, dan bahagian dibersihkan, dipangkas, dan dirawat haba (jika diperlukan).
Bahan acuan, Pengikat, dan amalan teras
- Pasir hijau: Paling biasa untuk pengeluaran volum tinggi. Menggunakan pasir silika dicampur dengan tanah liat bentonit dan air. Kos efektif dan boleh dikitar semula.
- Tidak ada pasir (Resin-terikat): Digunakan untuk casting yang lebih besar atau ketepatan dimensi yang lebih baik. Pasir terikat dengan resin fenolik atau furan, sembuh secara kimia.
- Teras: Dibuat dengan menggunakan kaedah sejuk atau kaedah shell-core untuk mewujudkan rongga dalaman yang kompleks. Memerlukan pembuangan untuk mengelakkan kecacatan gas.
Ketebalan seksyen, Kemasan permukaan, dan toleransi
| Parameter | Pasir hijau | Pasir terikat resin |
| Ketebalan dinding minimum | 5-6 mm | 3-4 mm |
| Kemasan permukaan (Ra) | 12.5 - 25 μm | 6.3 - 12.5 μm |
| Toleransi Dimensi | ± 0.5 - ± 1.5 mm | ± 0.3 - ± 0.8 mm |
| Julat berat | 0.5 kg - 50+ tan | 10 kg - 30+ tan |
Kelebihan Pemutus Pasir Besi Urut
- Fleksibiliti: Sesuai untuk kedua -dua bahagian ketepatan kecil dan casting struktur besar.
- Kos perkakas yang rendah: Kos corak biasanya berkisar dari $500 ke $5,000, membolehkan jangka pendek dan sederhana menjimatkan.
- Fleksibiliti bahan: Sesuai dengan semua gred besi mulur, termasuk ferit, Pearlitic, dan variasi austempered.
- Kawalan nodul: Penyejukan acuan pasir yang agak perlahan membolehkan pembentukan nodul seragam, kritikal untuk mencapai pemanjangan sasaran dan ketangguhan.
Batasan pemutus pasir besi mulur
- Kekasaran permukaan: Kemasan kasar berbanding dengan acuan shell atau pemutus pelaburan. Mungkin memerlukan pemesinan untuk permukaan pengedap atau sesuai.
- Risiko keliangan gas: Terutamanya dalam acuan pasir hijau jika kelembapan dan pembuangan tidak dikawal dengan betul.
- Variabiliti dimensi: Perkembangan pasir pasir dan kekurangan dinding acuan tegar boleh menyebabkan sedikit dimensi hanyut di bahagian ketepatan tinggi.
Aplikasi biasa pemutus pasir besi mulur
- Komponen automotif: Lengan penggantungan, caliper brek, Perumahan yang berbeza.
- Infrastruktur perbandaran: Penutup manhole, Saliran Grates, Kelengkapan paip air.
- Jentera: Kotak gear, topi galas, casing pemampat, badan pam.
- Tenaga dan utiliti: Hab Turbin Angin, perumahan penjana, badan injap.
4. Pemutus acuan shell besi mulur
Casting acuan shell, juga dikenali sebagai cetakan shell, adalah proses pemutus pasir ketepatan yang menggunakan pasir bersalut resin untuk menghasilkan komponen besi mulur yang tepat secara dimensi dengan kemasan permukaan unggul dan toleransi yang ketat.
Sangat sesuai untuk Komponen bersaiz sederhana yang memerlukan perincian yang dipertingkatkan dan prestasi yang konsisten -menawarkan keseimbangan antara fleksibiliti pemutus pasir dan kawalan dimensi acuan logam.

Gambaran keseluruhan proses
Proses pemutus acuan shell untuk besi mulur termasuk langkah -langkah utama berikut:
- Pemanasan corak: Corak logam (biasanya keluli) dipanaskan hingga 200-300 ° C.
- Permohonan pasir: Pasir silika terikat resin pra-bersalut diletupkan di atas corak panas, menyebabkan resin sebahagiannya menyembuhkan dan membentuk kulit tebal 3-10 mm.
- Pembentukan Shell: Cangkang yang disembuhkan sebahagiannya lebih keras di dalam ketuhar atau dengan pemanasan berterusan pada corak.
Dua bahagian disediakan dan bergabung untuk membentuk rongga acuan lengkap. - Penempatan Teras (jika diperlukan): Ciri-ciri Hollow dibuat menggunakan teras pasir atau seramik yang telah dibentuk.
- Mencurahkan: Besi mulur cair (~ 1350 ° C.), pra-dirawat dengan magnesium dan disuntik, dicurahkan ke dalam acuan shell.
- Pemejalan: Penyejukan cepat dan seragam kerana dinding acuan nipis membawa kepada nodul grafit halus dan struktur mikro yang padat.
- Penyingkiran dan penamat shell: Selepas penyejukan, Cangkang rapuh mudah dipecahkan, mendedahkan pemutus dengan kualiti permukaan yang sangat baik.
Ciri-ciri pasir bersalut resin
Pasir yang digunakan dalam pencetakan shell biasanya pasir silika yang tinggi, disalut dengan a Pengikat resin fenolik:
- Saiz bijian: Halus dan sfera, biasanya AFS 50-70, yang membantu mencapai kemasan permukaan yang unggul.
- Kestabilan terma: Salutan menghalang gabungan pasir pada suhu logam tinggi.
- Ketebalan shell: Biasanya berkisar dari 3 mm (Dinding nipis) ke 10 mm (Untuk casting yang lebih besar).
Pasir ini digunakan tunggal, Tidak seperti pasir hijau, tetapi menyediakan Ketepatan dimensi yang lebih besar dan definisi permukaan.
Faedah kawalan haba dan dimensi
Casting acuan shell memberikan konsistensi terma yang sangat baik kerana:
- Ketebalan shell seragam: Kadar penyejukan yang boleh diramalkan meningkatkan spheroidisasi grafit.
- Ubah bentuk acuan rendah: Dinding kulit tegar mengurangkan peluang penyelewengan, memastikan kebolehulangan dimensi tinggi.
- Reaksi permukaan bersih: Kurang penjanaan gas berbanding pasir hijau, membawa kepada kecacatan keliangan yang lebih sedikit dan struktur mikro yang unggul.
Kualiti permukaan, Ketepatan, dan kos perdagangan
| Parameter | Casting acuan shell | Pemutus pasir hijau |
| Kemasan permukaan (Ra) | 3.2 - 6.3 μm | 12.5 - 25 μm |
| Toleransi Dimensi | ± 0.2 - 0.5 mm | ± 0.5 - 1.5 mm |
| Ketebalan dinding minimum | 3 mm | 5 mm |
| Kos perkakas corak | $5,000 - $20,000 | $500 - $5,000 |
Kes penggunaan biasa untuk pemutus acuan shell besi mulur
Kerana keupayaan perinciannya yang baik dan mikrostruktur yang boleh dipercayai, Pemutus acuan shell biasanya digunakan dalam:
- Automotif: Pembawa gear, kurungan crankshaft, penutup penghantaran.
- Pertanian: Perumahan Gearbox Precision, tuas klac.
- Jentera Perindustrian: Badan injap hidraulik, bingkai alat.
- Kejuruteraan Am: Kurungan, yokes, dan bebibir yang memerlukan keliangan yang rendah dan konsistensi yang tinggi.
5. Pemutus buih besi yang hilang
Lost Foam Casting (LFC) Menghasilkan bahagian besi mulur berhampiran-net dengan geometri kompleks, menghapuskan keperluan untuk teras atau kerosakan acuan.
Ia sesuai untuk bahagian -bahagian dengan saluran dalaman yang rumit atau bentuk yang tidak teratur.

Gambaran keseluruhan proses
- Penciptaan corak: Polistirena yang boleh diperkembangkan (EPS) Buih dibentuk ke dalam bentuk bahagian, dengan teras buih untuk ciri dalaman.
Corak dipasang ke dalam kelompok (Mis., 4-6 Blok enjin setiap cluster). - Salutan dan backfilling: Corak dicelupkan dalam salutan refraktori (seramik atau grafit) untuk membentuk cangkang 0.5-2 mm, kemudian diletakkan di dalam botol dan dikelilingi oleh pasir yang tidak bertenaga (bergetar untuk padat).
- Mencurahkan: Besi mulur cair (1320-1380 ° C.) dicurahkan ke dalam corak buih, yang menguap (EPS → CO₂ + H₂o) dan dipindahkan oleh logam.
Salutan refraktori menghalang penyusupan pasir. - Pemejalan dan shakeout: Logam menguatkan di sekitar pasir, yang dikitar semula selepas shakeout.
Kelebihan Besi Urut Lost Casting
- Kerumitan: Menghasilkan bahagian dengan potong, Dinding nipis (≥3 mm), dan petikan dalaman (Mis., Blok enjin dengan galeri minyak bersepadu) yang mustahil dengan pemutus pasir.
- Kecekapan bahan: Bahagian-bahagian berhampiran Net mengurangkan sisa bahan sebanyak 40-60% vs. Pemutus pasir.
- Perhimpunan yang dikurangkan: Menghapuskan 10-20% pengikat dengan mengintegrasikan pelbagai komponen ke dalam satu pemutus.
Batasan Pemutus busa hilang besi mulur
- Kos corak: Alat EPS ($10,000- $ 50,000) lebih tinggi daripada corak pasir, memerlukan jumlah >5,000 unit untuk dilunaskan.
- Risiko keliangan: Pengewapan buih dapat menjebak gas, Memerlukan kadar pembuangan dan menuangkan yang teliti.
Permohonan Besi Gelombang Lost Foam Casting
- Automotif: Kepala silinder, Manifolds pengambilan, dan kes penghantaran.
- Jentera berat: Badan injap hidraulik dengan dalaman kompleks 油路 (petikan minyak).
6. Acuan logam besi mulur (Acuan kekal) Casting
Pemutus acuan logam, juga dirujuk sebagai Pemutus acuan kekal, adalah kaedah yang menggunakan acuan besi keluli tahan lama atau cora dan bukannya acuan pasir yang boleh dibuang.
Untuk besi mulur, Proses ini memberikan yang sangat baik ketepatan dimensi, kemasan permukaan, dan sifat mekanikal,
menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang menuntut Konsistensi yang tinggi, jumlah sederhana-ke-tinggi, dan toleransi yang ketat.

Graviti vs.. Pemutus acuan logam tekanan rendah
Terdapat dua kaedah pengisian biasa yang digunakan dalam pemutus acuan logam besi mulur:
- Pengisian graviti: Besi mulur cair dituangkan ke dalam acuan di bawah graviti. Ia mudah dan digunakan secara meluas untuk bahagian kecil hingga sederhana.
- Pengisian tekanan rendah: Sistem tekanan terkawal memaksa logam ke dalam acuan.
Ini memastikan lebih lancar, pengisian yang lebih cepat dan meminimumkan kecacatan oksida dan keliangan yang mengurangkan pergolakan.
Aloi acuan, Memanaskan, dan pelincir
- Bahan acuan: Acuan biasanya dibuat dari keluli alat kekuatan tinggi atau besi tuang sejuk. Mereka direkayasa untuk menahan berbasikal terma berulang.
- Memanaskan: Acuan dipanaskan 200-350 ° C. sebelum mencurahkan untuk mengurangkan kejutan haba dan memastikan penyejukan yang konsisten.
- Pelinciran: Grafit-, boron nitride-, atau lapisan berasaskan zirkonia digunakan untuk rongga acuan untuk mengelakkan melekat, pelepasan bantuan, dan kawalan permukaan kawalan.
Kehidupan acuan biasanya berkisar dari 10,000 ke 100,000 tembakan, Bergantung pada suhu aloi, acuan penyejukan, dan amalan penyelenggaraan.
Kesan mikrostruktur: Penyejukan lebih cepat, Matriks yang lebih baik
Acuan tetap menyediakan kadar penyejukan lebih cepat (20-50 ° C/min) daripada acuan pasir, dengan ketara mempengaruhi struktur mikrostruktur besi mulur:
- Refinement nodul grafit: Nodul grafit yang lebih seragam dan lebih halus (~ 80-120 Nodul/mm² vs.. 30-50 dalam pemutus pasir).
- Struktur matriks: Lebih banyak matriks ferit-pearlitik pearlitik atau halus kerana pemejalan cepat, meningkatkan kekuatan.
- Ketumpatan yang lebih baik: Penyejukan lebih cepat juga mengurangkan keliangan pengecutan dan gas.
Masa kitaran, Kos perkakas, dan ekonomi volum
- Masa kitaran: Biasanya 1.5-5 minit setiap bahagian, bergantung pada saiz bahagian dan sistem penyejukan.
- Kos perkakas: Kos mati awal jauh lebih tinggi daripada untuk pemutus pasir -yang berasal dari $30,000 ke $150,000.
- Kos setiap bahagian: Menjadi ekonomi apabila pengeluaran melebihi 10,000 unit/tahun. Sesuai untuk pengeluaran jangka panjang bahagian piawai.
Aplikasi pemutus acuan kekal besi mulur
Kaedah ini disukai dalam industri yang memerlukan Kawalan dimensi yang ketat, sifat mekanikal yang berulang, dan keliangan permukaan yang rendah:
- Komponen automotif: Caliper brek, Knuckles stereng, mengawal lengan.
- Hidraulik dan pneumatik: Perumahan pam, Silinder hidraulik berakhir.
- Sistem powertrain: Kotak gear, kes pembezaan, Komponen klac.
- Jentera Perindustrian: Bearing housings, motor gunung, dan bahagian berputar.
7. Pemutus sentrifugal besi mulur
Pemutus Centrifugal adalah proses pemutus khusus di mana besi multil cair dituangkan ke dalam acuan berputar, Menggunakan daya sentrifugal untuk mengedarkan logam secara seragam.
Kaedah ini sesuai untuk Bahagian simetri berputar, seperti paip, bushings, pelapik, dan lengan baju.
Ia menghasilkan casting dengan Ketumpatan yang luar biasa, Integriti struktur, dan prestasi mekanikal, menjadikannya teknik pilihan untuk aplikasi penahan tekanan atau memakai kritikal.

Gambaran keseluruhan proses
- Persediaan acuan: Acuan silinder (keluli atau besi tuang) diputar pada 500-3000 rpm (Kelajuan yang lebih tinggi untuk diameter yang lebih kecil).
- Mencurahkan: Besi mulur cair dituangkan ke dalam acuan berputar, di mana daya sentrifugal mengedarkan logam seragam terhadap dinding acuan, menolak kekotoran ke pusat (machined kemudian).
- Pemejalan: Putaran mencipta kecerunan suhu radial, dengan lapisan luar (menghubungi acuan) penyejukan terpantas, membentuk padat, struktur halus.
Nodul grafit sejajar dengan radiasi, meningkatkan kekuatan. - Varian: Pemutus sentrifugal mendatar (untuk paip panjang) dan pemutus sentrifugal menegak (untuk silinder pendek seperti lengan baju).
Kelebihan besi mulur Pemutus Centrifugal
- Ketumpatan dan kekuatan: Kekuatan sentrifugal menghapuskan keliangan, mencapai 99.9% ketumpatan.
Kekuatan tegangan 10-15% lebih tinggi daripada besi mulur pasir (Mis., EN-GJS-600-3 mencapai 650 MPA). - Simpanan bahan: Tiada penaik diperlukan, mengurangkan penggunaan logam sebanyak 10-20%.
- Ketebalan dinding seragam: Kritikal untuk paip tekanan (Mis., Main air dengan dinding 10-50 mm).
Batasan Besi mulur Pemutus Centrifugal
Sementara berfaedah untuk geometri tertentu, Pemutus Centrifugal dilengkapi dengan kekangan:
- Sekatan geometri: Hanya berdaya maju untuk bentuk axisymmetric (Mis., silinder, cincin, bushings).
- Kos modal yang tinggi: Memerlukan peralatan berputar khusus dan sistem acuan.
- Pemesinan diperlukan: Permukaan dalaman (melahirkan) Selalunya memerlukan pemesinan yang luas untuk menghilangkan logam yang dipisahkan dan mencapai ketepatan dimensi.
- Penggunaan teras terhad: Sukar untuk membentuk geometri dalaman yang kompleks atau ciri kosong tanpa pemprosesan sekunder.
Permohonan Casting Centrifugal Besi Urut
Kerana mereka kekuatan tinggi, kestabilan dimensi, dan Pakai rintangan, bahagian besi mulur yang dilemparkan secara sentrifugal digunakan dalam:
- Perbandaran & Pipa Perindustrian
-
- Paip air dan kumbahan (DN80 -DN2600) dengan penilaian tekanan sehingga 40 bar
- Sistem saluran paip tekanan tinggi dalam loji perlombongan dan petrokimia
- Automotif dan kereta api
-
- Pelapik silinder, Rotor brek, dan flywheels
- Hub roda dan lengan gandar
- Jentera berat
-
- Silinder hidraulik, gulungan untuk kilang logam, dan bushings
- Casing dan pelapik pam centrifugal
- Tenaga & Marin
-
- Aci turbin angin, lengan penjana, dan perumahan kipas laut
8. Pelaburan Pelaburan Besi mulur
Pelaburan Pelaburan, juga dikenali sebagai Lost Lilt Casting, adalah kaedah pemutus ketepatan tinggi yang sesuai untuk menghasilkan komponen besi mulur dengan geometri kompleks, toleransi yang ketat, dan permukaan yang sangat baik selesai.
Walaupun lebih biasa digunakan untuk keluli dan superalloys, Pelaburan Pelaburan besi mulur sedang mendapat daya tarikan dalam aeroangkasa, Pembuatan injap, dan kejuruteraan perubatan, di mana bahagian integriti, kualiti permukaan, dan kawalan dimensi adalah kritikal.

Gambaran keseluruhan proses
- Penciptaan corak: Lilin (atau polimer dicetak 3D) disuntik ke dalam logam mati untuk membentuk corak, yang dipasang ke dalam pokok (pelbagai bahagian setiap pokok).
- Bangunan Shell: Corak dicelupkan dalam buburan seramik (silika atau alumina) dan disalut dengan stuko (Silika bersatu) Untuk membina cengkerang 5-10 mm. Ini diulang 5-8 kali, kemudian dikeringkan.
- De-waxing dan tembakan: Cangkerang dipanaskan hingga 800-1000 ° C untuk mencairkan lilin (dikitar semula) dan mengeraskan seramik.
- Menuangkan dan mengukuhkan: Besi mulur cair (1350-1400 ° C.) dicurahkan ke dalam kerang panas, yang menggalakkan ketidakstabilan dan mikrostruktur halus (nodul <30 μm).
- Penamat: Kerang rosak, dan bahagian dipotong dari pokok, dirawat haba, dan machined (jika diperlukan).
Toleransi yang boleh dicapai dan kemasan permukaan
Pelaburan Pelaburan cemerlang dalam ketepatan dimensi dan permukaan:
| Metrik | Nilai tipikal |
| Toleransi Dimensi | ± 0.05-0.2 mm (as-cast) |
| Kemasan permukaan | RA 1.6-3.2 μm |
| Ketebalan dinding minimum | Serendah 1.5 mm, bergantung kepada geometri |
| Kebolehulangan | Tinggi, sesuai untuk aeroangkasa dan pertahanan |
| Pelbagai berat badan | 50 g hingga ~ 5-10 kg setiap bahagian (Bahagian yang lebih berat sukar kerana kerapuhan shell) |
Pertimbangan Kos dan Lead-Time
| Faktor | Penerangan |
| Kos perkakas | ~ $ 5,000- $ 50,000 untuk logam mati (bergantung kepada kerumitan) |
| Jumlah pengeluaran | Ekonomik untuk 100-10,000 unit; kurang sesuai untuk pemutus massa |
| Masa kitaran | Lebih lama daripada pasir atau mati (7-14 hari tipikal) |
| Kos per bahagian | 2× -10 × lebih tinggi daripada pemutus pasir (kerana buruh, bahan, dan ketepatan) |
Aplikasi Pelaburan Pelaburan Besi mulur
Casting Pelaburan Besi mulur digunakan dalam menuntut aplikasi di mana prestasi dan ketepatan melebihi kebimbangan kos:
Aeroangkasa & Pertahanan
- Kurungan, lengan pemasangan, dan bingkai struktur UAV
- Sistem bahan api manifold dan perumahan ketepatan
Injap & Kawalan bendalir
- Badan injap dan komponen dalaman dengan laluan aliran yang rumit
- Lengan penggerak dengan toleransi dimensi yang ketat
Perubatan & Peranti optik
- Peralatan Peralatan Pengimejan
- Komponen yang memerlukan salutan biokompatibel dan ciri -ciri halus
Robotik & Automasi
- Kurungan sensor dan perkakas akhir lengan
- Unsur struktur jisim rendah dengan kehidupan keletihan yang tinggi
9. Pemutus besi berterusan dan kaunter -kemusnahan:
Kaedah pemutus berterusan dan kaunter graviti mewakili teknik pemutus maju yang direka untuk meningkatkan hasil, Kawalan mikrostruktur, dan mengurangkan kecacatan dalam pengeluaran besi mulur.
Walaupun kurang biasa daripada pasir tradisional atau pemutus acuan kekal, Kaedah ini semakin penting untuk menghasilkan bahagian struktur tiub dan kompleks dengan kualiti yang konsisten dan kadar sekerap yang dikurangkan.
Prinsip proses (Acuan tetap dan mengisi terkawal)
- Pemutus berterusan: Besi mulur cair dituangkan dengan mantap ke dalam air yang disejukkan, acuan kekal atau acuan tembaga yang bergerak secara berterusan atau berkontin, Mengekstrak helai atau tiub yang kukuh.
Proses ini membolehkan pengeluaran bentuk hampir net bahagian panjang, seperti paip dan batang, dengan mengukuhkan logam kerana ia maju melalui acuan. - Pemutus kaunter-graviti: Dalam kaedah ini, besi cair ditarik ke atas ke dalam acuan dari takungan yang lebih rendah oleh vakum atau perbezaan tekanan.
Pengisian terkawal ini mengurangkan pergolakan, meminimumkan entrapment oksida, dan meningkatkan kualiti pengisian acuan.
Prosesnya sering menggunakan acuan kekal, acuan seramik, atau acuan yang dipenuhi refraktori yang direka untuk kekonduksian terma yang tinggi dan kawalan tepat kadar penyejukan.
Kelebihan hasil, Pengurangan sekerap, dan mikrostruktur
| Kelebihan | Penerangan |
| Hasil yang tinggi | Makan berterusan meminimumkan sisa logam berbanding dengan sistem gating tradisional, mengurangkan sekerap sehingga 30%. |
| Mikrostruktur yang konsisten | Penyejukan terkawal menggalakkan nodul grafit seragam dan penghalusan matriks, meningkatkan sifat mekanikal seperti kekuatan tegangan dan pemanjangan. |
| Mengurangkan kecacatan | Kaunter-graviti mengisi penurunan pergolakan, mengurangkan keliangan dan kemasukan oksida. |
| Kemasan permukaan yang lebih baik | Permukaan acuan kekal dan aliran logam mantap menghasilkan kualiti permukaan yang unggul dengan pemesinan kurang diperlukan. |
Cabaran (Kerumitan peralatan, Skala)
- Pelaburan modal yang tinggi: Peralatan untuk pemutus berterusan dan kaunter-graviti-seperti sistem vakum, acuan yang disejukkan air, dan kawalan suhu yang tepat -memerlukan kos pendahuluan yang ketara.
- Kawalan proses kompleks: Mencapai kadar pengisian yang stabil, suhu logam yang betul, dan inokulasi yang konsisten menuntut pemantauan dan pengendali mahir yang canggih.
- Batasan saiz dan geometri: Biasanya sesuai untuk bentuk tubular panjang (paip, batang) atau bahagian struktur bersaiz sederhana. Geometri kompleks dengan rongga dalaman sukar untuk dibuang menggunakan kaedah ini.
- Penyelenggaraan dan acuan dipakai: Acuan tetap dan sistem penyejukan memerlukan penyelenggaraan yang kerap untuk mengekalkan kualiti pemutus dan mengelakkan downtime.
Contoh: Pembuatan tiub dan bahagian struktur yang besar
- Paip besi mulur: Pemutus berterusan digunakan secara meluas untuk menghasilkan paip air dan kumbahan berkualiti tinggi dengan ketebalan dinding yang konsisten, Mikrostruktur halus, dan sifat mekanikal yang sangat baik, piawaian yang sepadan seperti en 545 atau ISO 2531.
- Komponen struktur: Bahagian struktur tiub dan rasuk bersaiz sederhana, sering digunakan dalam bingkai automotif atau jentera pembinaan, mendapat manfaat daripada pemesinan yang dikurangkan dan penggunaan bahan yang lebih baik.
- Silinder dan pelapik hidraulik: Pemutus kaunter-graviti menghasilkan komponen dengan kemasan permukaan dalaman yang unggul dan ketepatan dimensi, Kritikal untuk pengedap dan rintangan haus.
10. Rawatan selepas penyingkiran & Kawalan kualiti creats besi mulur
Casting besi mulur menjalani satu siri rawatan pasca-casting dan langkah jaminan kualiti untuk memenuhi mekanikal yang ketat, dimensi, dan keperluan harta permukaan.
Proses ini penting untuk memastikan komponen pelakon memenuhi piawaian prestasi tertentu dalam aplikasi kritikal seperti automotif, Infrastruktur, jentera, dan sistem tekanan.

Rawatan haba
Struktur mikrostruktur besi dan sifat mekanikal dapat dipertingkatkan atau diubahsuai dengan ketara melalui rawatan haba yang disesuaikan dengan aplikasi.
| Jenis rawatan haba | Tujuan | Hasil biasa |
| Tekanan melegakan | Mengurangkan tekanan sisa yang disebabkan oleh penyejukan yang tidak seragam. | Meminimumkan warping, Meningkatkan kestabilan dimensi. |
| Penyepuhlindapan | Menukar struktur pearlitik atau martensit ke ferit. | Meningkatkan kemuluran dan ketangguhan. Biasa dalam EN-GJS-400-15. |
| Menormalkan | Menapis struktur bijirin dan menghilangkan pengasingan. | Meningkatkan kekuatan dan kekerasan tegangan. |
| Pelindapkejutan dan pembajaan | Digunakan dalam aloi besi mulur berprestasi tinggi. | Menghasilkan matriks martensit atau bainit untuk rintangan haus yang tinggi. |
Proses penamat
Kemasan pasca-casting adalah penting untuk mengeluarkan bahan yang berlebihan, meningkatkan kualiti permukaan, dan menyediakan casting untuk pemesinan atau penggunaan akhir.
- Fettling & Pengisaran: Pembuangan pintu, risers, dan kilat menggunakan gergaji, pengisar, atau alat CNC.
- Tembakan letupan: Membersihkan permukaan menggunakan tembakan logam halaju tinggi, Meningkatkan lekatan cat/salutan.
- Pemesinan: CNC Milling, berpaling, penggerudian, dan membosankan untuk mencapai toleransi dan dimensi akhir.
- Deburring & Pelicinan permukaan: Terutama kritikal untuk wajah pengedap atau permukaan mengawan.
Rawatan permukaan
Rawatan permukaan memanjangkan hayat perkhidmatan komponen besi mulur dan meningkatkan ketahanan mereka terhadap kakisan, Pakai, dan keadaan alam sekitar.
| Jenis rawatan | Fungsi | Aplikasi biasa |
| Lukisan & Salutan Epoxy | Rintangan kakisan untuk komponen luaran atau terkubur. | Kelengkapan paip, penutup manhole. |
| Salutan zink fosfat | Meningkatkan Perekatan dan Rintangan Kakisan Cat. | Bahagian casis automotif. |
| Galvanizing (jarang berlaku) | Memberi perlindungan kakisan korban. | Tiang utiliti, pengikat (Kurang biasa untuk besi mulur). |
| Nitriding/carburizing | Pengerasan permukaan untuk rintangan haus. | Gear, Pakai plat, dan bahagian brek. |
Ujian yang tidak menentu (Ndt)
Untuk memastikan integriti dalaman dan permukaan, terutamanya dalam aplikasi kritikal keselamatan, Casting besi mulur dinilai menggunakan pelbagai teknik NDT:
| Kaedah NDT | Penerangan | Permohonan |
| Ujian zarah magnet (Mt) | Mengesan keretakan permukaan dan permukaan berhampiran dalam casting ferromagnetik. | Knuckles automotif, bahagian penggantungan. |
| Ujian ultrasonik (Ut) | Mengenal pasti kekurangan dalaman, Kemasukan, atau keliangan. | Komponen tekanan berdinding tebal, Kekosan gear. |
| Radiografi sinar-X | Menggambarkan rongga dalaman dan keliangan pengecutan. | Aeroangkasa, Perumahan pam, dan badan injap. |
| Ujian penembus pewarna (Pt) | Menyoroti keretakan permukaan dan keliangan (Penggunaan terhad dalam besi). | Muka pengedap machined, bahagian ketepatan kecil. |
11. Perbandingan kaedah pemutus besi mulur
| Kaedah pemutus | Julat saiz bahagian biasa | Kekasaran permukaan (Ra, μm) | Toleransi Dimensi | Kos perkakas | Kelebihan utama | Aplikasi biasa |
| Pemutus pasir | 0.5 kg - 50,000 kg | 12.5-25 | ± 0.5 - ± 1.5 mm | Rendah ($500- $ 5,000) | Sangat fleksibel, kos rendah, Bagus untuk bahagian besar, Menempatkan teras kompleks | Blok enjin, kotak gear, Casting Infrastructure |
| Casting acuan shell | 0.1 kg - 30 kg | 3.2-6.3 | ± 0.2 - ± 0.5 mm | Medium ($5,000- $ 20,000) | Ketepatan dimensi tinggi, permukaan licin, Bagus untuk bahagian dinding nipis | Perumahan pam, kurungan, bahagian ketepatan kecil |
| Pemutus acuan logam | 0.1 kg - 100 kg | 6.3-12.5 | ± 0.1 - ± 0.3 mm | Tinggi ($50,000- $ 200,000) | Penyejukan cepat, acuan boleh diguna semula, kekuatan dan konsistensi yang lebih baik | Caliper brek, lengan penggantungan, komponen pam |
| Pemutus Centrifugal | Ø50 mm - Ø3000 mm (silinder) | 3.2-12.5 | ± 0.3 - ± 0.8 mm | Medium ($10,000+) | Ketumpatan tinggi, kecacatan minimum, sifat mekanikal yang sangat baik | Paip, lengan baju, pelapik, silinder hidraulik |
| Pelaburan Pelaburan | 0.01 kg - 50 kg | 1.6-3.2 | ± 0.05 - ± 0.2 mm | Tinggi ($20,000+) | Ketepatan yang luar biasa, ciri halus, Kemasan permukaan yang sangat baik | Kurungan aeroangkasa, injap, komponen pembedahan |
| Lost Foam Casting | 0.2 kg - 100+ kg | 6.3-12.5 | ± 0.3 - ± 0.8 mm | Sederhana -tinggi ($10,000- $ 50,000) | Bentuk berhampiran net, Tiada garis perpisahan, Sesuai untuk geometri kompleks | Blok enjin, Kes penghantaran, perumahan hidraulik |
| Berterusan / Pemutus Kaunter Kaunter | Bahagian struktur atau tiub yang besar | 6.3-12.5 | ± 0.2 - ± 0.5 mm | Sangat tinggi ($100,000+) | Hasil yang tinggi, Mikrostruktur seragam, proses automatik | Kosa paip, profil berterusan, Casting Structural |
12. Kriteria pemilihan proses
- Geometri & Saiz: Bentuk kompleks mungkin memerlukan pelaburan atau kaedah buih yang hilang.
- Keperluan mekanikal: Kekuatan tinggi nikmat sentrifugal, Pencetakan kekal; keletihan kritikal nikmat pelaburan.
- Permukaan & Keperluan toleransi: Spesifikasi yang lebih ketat menuntut pemujaan tetap atau pelaburan.
- Kelantangan & Kos: Pemutus pasir adalah yang terbaik untuk jumlah yang rendah; acuan tetap sesuai dengan jilid tinggi.
- Faktor Alam Sekitar: Pertimbangkan bahan acuan, pelepasan, dan sisa refraktori.
13. Kesimpulan
Kaedah pemutus besi mulur yang optimum bergantung pada geometri mengimbangi, keperluan mekanikal, Selesai kualiti, dan kos.
Memahami hasil mikrostruktur setiap proses memastikan jurutera dapat memilih pendekatan terbaik, Sama ada fleksibiliti pemutus pasir atau ketepatan pelaburan dan pemutus sentrifugal.
Ini menawarkan perkhidmatan pemutus besi mulur
Pada Ini, Kami mengkhususkan diri dalam menyampaikan casting besi mulur berprestasi tinggi menggunakan spektrum penuh teknologi pemutus maju.
Sama ada projek anda menuntut fleksibiliti Pemutus pasir hijau, ketepatan acuan shell atau Pelaburan Pelaburan,
kekuatan dan konsistensi acuan logam (acuan kekal) Casting, atau ketumpatan dan kesucian yang disediakan oleh Centrifugal dan Lost Foam Casting,
Deze mempunyai kepakaran kejuruteraan dan keupayaan pengeluaran untuk memenuhi spesifikasi anda yang tepat.
Kemudahan kami dilengkapi untuk mengendalikan segala-galanya dari pembangunan prototaip ke pembuatan volum tinggi, disokong oleh ketat kawalan kualiti, kebolehpercayaan bahan, dan analisis metalurgi.
Dari sektor automotif dan tenaga ke infrastruktur dan jentera berat, Deze menyampaikan penyelesaian pemutus tersuai yang menggabungkan kecemerlangan metalurgi, ketepatan dimensi, dan prestasi jangka panjang.
Soalan Lazim
Mengapa memilih besi mulur di atas besi kelabu atau keluli?
Besi mulur menawarkan kekuatan yang sangat baik, Kemuluran, kebolehkerjaan, dan kecekapan kos-ideal untuk komponen pelakon tekanan tinggi.
Adakah inokulasi berbeza dengan kaedah pemutus?
Ya. Kaedah penyejukan yang lebih cepat seperti acuan kekal memerlukan inokulasi yang lebih kuat untuk membangunkan nodul; Pemutus pasir lebih memaafkan.
Bolehkah bahagian pemutus pelaburan sepadan dengan kekuatan pemutus pasir?
Ya -walaupun saiz yang lebih kecil, Struktur mikro yang baik dapat memberikan prestasi mekanikal yang sama atau lebih baik.



