บริการหล่อทรายเหล็กดัด

1. การแนะนำ

การหล่อทรายเหล็กดัดเป็นกระบวนการผลิตที่รวมข้อได้เปรียบทางโลหะวิทยาของเหล็กดัด-โลหะผสมกับก้อนกราไฟท์ทรงกลม-ด้วยความหลากหลายของการหล่อทราย, ส่วนประกอบดัด.

หมายถึงการผลิตชิ้นส่วนที่อยู่ใกล้ตาข่ายโดยการเทเหล็กเหนียวหลอมเหลวลงในแม่พิมพ์ทราย, กระบวนการนี้สมดุลประสิทธิภาพ, ค่าใช้จ่าย, และความยืดหยุ่น, ทำให้เป็นรากฐานสำคัญของอุตสาหกรรมตั้งแต่ยานยนต์ไปจนถึงโครงสร้างพื้นฐาน.

2. เหล็กดัดคืออะไร?

เหล็กดัด, ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม เหล็กหล่อ หรือ เหล็กกราไฟท์ทรงกลม (เหล็ก SG), เป็นเหล็กหล่อชนิดหนึ่งที่แสดงความแข็งแรงที่เหนือกว่า, ความเหนียว, และความเหนียวเมื่อเทียบกับเหล็กสีเทาแบบดั้งเดิม.

คุณสมบัติที่แตกต่างที่สำคัญของมันอยู่ในรูปแบบของกราไฟท์: ก้อนกลม แทนที่จะเป็นสะเก็ดคม.

โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเอกลักษณ์นี้ส่งผลให้มีคุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้น, โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้แรงดึงและแรงกระแทก.

พัฒนาใน 1943 โดย Keith Millis, เหล็กดัดกลายเป็นวัสดุที่ก้าวหน้าเนื่องจากความสามารถในการรวมข้อดีของการหล่อของเหล็ก (ความลื่นไหล, ความสะดวกในการตัดเฉือน, และทนต่อการสึกหรอ) ด้วยคุณสมบัติเชิงกลใกล้กับเหล็กอ่อนมากขึ้น.

องค์ประกอบและโลหะวิทยา

องค์ประกอบทางเคมีทั่วไปของเหล็กดัดคือ:

• คาร์บอน (ค): 3.2–3.8%
• ซิลิคอน (และ): 2.2–2.8%
• แมงกานีส (มน): ≤0.3%
• แมกนีเซียม (มก): 0.03–0.08% (องค์ประกอบที่เป็นข้อกำหนด)
• ฟอสฟอรัส (ป): ≤0.05%
• กำมะถัน (ส): ≤0.02%
• เหล็ก (เฟ): สมดุล

การเพิ่มแมกนีเซียมหรือซีเรียมในระหว่างการรักษาด้วยการละลายเปลี่ยนสัณฐานวิทยาของกราไฟท์จากเกล็ด (เช่นเดียวกับเหล็กสีเทา) เป็นก้อน, ซึ่งช่วยลดคะแนนความเข้มข้นของความเครียดอย่างมาก.

ประเภทเมทริกซ์

ประสิทธิภาพของเหล็กดัดได้รับอิทธิพลอย่างมากจากโครงสร้างเมทริกซ์, ซึ่งสามารถปรับแต่งผ่านการผสมและอัตราการระบายความร้อน:

• เมทริกซ์เฟอร์ริติก: นุ่มและเหนียว, ด้วยการยืดตัวถึง 18%, เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่ทนต่อแรงกระแทก.
• เมทริกซ์ไข่มุก: แรงดึงที่สูงขึ้น (ขึ้นไป 700 MPa) และทนต่อการสึกหรอ, ใช้กันทั่วไปในเฟืองและเพลาข้อเหวี่ยง.
• เฟอร์ไรต์ - เพิร์ลไลท์ผสม: คุณสมบัติเชิงกลที่สมดุลสำหรับการใช้งานวิศวกรรมทั่วไป.
• เหล็กดัดออสเทมเปอร์ (Adi): ตัวแปรที่ได้รับความร้อนที่มีความต้านทานแรงดึงเกินกว่า 1,200 MPa และชีวิตที่เหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยม.

3. ทำไมต้องหล่อทรายสำหรับเหล็กดัด?

การหล่อทราย ยังคงอยู่ วิธีการผลิตที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเหล็กดัด เนื่องจากความยืดหยุ่น, ความคุ้มค่า, และความสามารถในการผลิตรูปร่างและขนาดที่หลากหลาย.

การผสมผสานความแข็งแรงของ Iron Ductile, ความเหนียว, และความสามารถในการใช้งานได้ทำให้เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับอุตสาหกรรมต่าง ๆ, และเมื่อจับคู่กับการหล่อทราย, มีการออกแบบที่สำคัญและข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจ.

ต้นทุน-ประสิทธิผลและความยืดหยุ่น

• ต้นทุนเครื่องมือลดลง: เมื่อเทียบกับแม่พิมพ์ถาวรหรือการคัดเลือกนักลงทุน, การหล่อทรายต้องใช้ง่ายกว่า, เครื่องมือราคาไม่แพง.
  สำหรับต้นแบบหรือการผลิตปริมาณต่ำถึงปานกลาง, การประหยัดต้นทุนอาจสูงถึง 30–50%.
• ประสิทธิภาพของวัสดุ: ด้วยแม่พิมพ์ทราย 90–95% รีไซเคิลได้, เศษวัสดุจะลดลง, มีส่วนร่วมในการลดต้นทุนโดยรวม.
• ปริมาณการผลิตที่ยืดหยุ่น: การหล่อทรายมีประสิทธิภาพไม่แพ้กัน ต้นแบบเดี่ยว และ การผลิตจำนวนมาก- โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้สายการขึ้นรูปอัตโนมัติ.

ขนาดและความยืดหยุ่นของน้ำหนัก

• การหล่อทรายเหมาะสำหรับการผลิต ส่วนประกอบเหล็กดัดขนาดใหญ่, ตั้งแต่ไม่กี่กิโลกรัมไปจนถึง 2000 กิโลกรัม (2 ตัน), ซึ่งเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับการคัดเลือกนักลงทุนหรือการคัดเลือกนักแสดง.
• กระบวนการสามารถรองรับส่วนที่หนา (50 มม. ขึ้นไป) และการเปลี่ยนภาพตัดขวางขนาดใหญ่โดยไม่มีความเสี่ยงอย่างมากต่อข้อบกพร่องเช่นโพรงหดตัว, มีการใช้ gating และ risering ที่เหมาะสม.

ออกแบบอเนกประสงค์

• เรขาคณิตที่ซับซ้อน: ด้วยการใช้แกน, โพรงภายในที่สลับซับซ้อน (เช่น, แจ็คเก็ตน้ำในบล็อกเครื่องยนต์) สามารถเกิดขึ้นได้.
• ทรายที่ปรับตัวได้: ทรายสีเขียวเหมาะสำหรับส่วนประกอบทั่วไปเช่นฝาปิดท่อระบายน้ำ, ในขณะที่ทรายที่ติดตั้งอยู่ติดกับเรซิน ความอดทนที่เข้มงวดยิ่งขึ้น (± 0.3 มม.) สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำเช่นตัวเรือนเกียร์.
• การเปลี่ยนแปลงการออกแบบอย่างรวดเร็ว: รูปแบบสามารถแก้ไขได้ง่าย, โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแม่พิมพ์หรือรูปแบบทรายที่พิมพ์ 3 มิติ, ลดเวลานำไปสู่ 40–50% เมื่อเทียบกับทางเลือกแม่พิมพ์ถาวร.

การเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติเชิงกล

• การหล่อทรายให้ อัตราการระบายความร้อนปานกลาง เนื่องจากค่าการนำความร้อนต่ำของทราย (~ 0.2–0.5 W/m · K), ซึ่งอนุญาตให้เกิดการก่อตัวของก้อนกราไฟท์.
• การรักษาด้วยแสง: แมกนีเซียมที่เป็นก้อนและการรักษาด้วยความร้อนหลังการหล่อ (การหลอม, การแบ่งเบาบรรเทา) สามารถรวมเข้ากับกระบวนการเพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลเป้าหมายเช่น:

• • ความต้านทานแรงดึง: สูงถึง 600–700 MPa
  • การยืดตัว: 10–18% (เกรดเฟอร์ริติก)

ความเหมาะสมของตลาดและแอปพลิเคชัน

• การหล่อทรายของเหล็กดัดครอบงำส่วนต่าง ๆ เช่น ยานยนต์ (บล็อกเครื่องยนต์, เพลาข้อเหวี่ยง), เครื่องจักรกลหนัก (ตัวเรือนเกียร์), และโครงสร้างพื้นฐาน (วาล์ว, อุปกรณ์ท่อ).
• ตาม รายงานจากโรงหล่อทั่วโลก, เกิน 60% ของการหล่อเหล็กดัดเกิดขึ้นโดยใช้แม่พิมพ์ทราย, เนื่องจากการปรับตัวสำหรับส่วนประกอบขนาดใหญ่และขนาดกลาง.

4. กระบวนการหล่อหาดทรายเหล็กดัด

กระบวนการหล่อหาดทรายเหล็กดัดได้แต่งงานกับการหล่อแบบทรายแบบดั้งเดิมด้วยการควบคุมโลหะที่เข้มงวดเพื่อผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงเหนือกว่า, ความเหนียว, และความเหนียว.

การเตรียมรูปแบบและแม่พิมพ์

การสร้างรูปแบบ

• วัสดุ & การหดตัว: ลวดลายถูกประดิษฐ์จากไม้, พลาสติก, หรือ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการรันปริมาณสูง - เครื่องมืออลูมิเนียม.
  ประสบการณ์เหล็กดัด 3–5% การหดตัวเชิงเส้น การทำให้แข็งตัว, ดังนั้นรูปแบบรวม 1–3% ขนาดใหญ่ ค่าเผื่อเพื่อให้ได้มิติสุทธิขั้นสุดท้าย.
• การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว: สำหรับชุดต้นแบบ, Stereolithography หรือรูปแบบพลาสติกที่พิมพ์ออกมา 3 มิติแบบหลอมละลาย 3 มิติสามารถลดเวลาตะกั่วได้สูงสุด 50%, เปิดใช้งานการทำซ้ำการออกแบบในวันมากกว่าสัปดาห์.

ประเภทแม่พิมพ์ทราย

• แม่พิมพ์ทรายสีเขียว

• • องค์ประกอบ: ~ ทรายซิลิกา 90%, 5% ดินเบนโทไนต์, และน้ำ 3–5%.
  • ลักษณะเฉพาะ: ต้นทุนต่ำและรีไซเคิลได้สูง (ขึ้นไป 90% การถมทราย).
  • การใช้งาน: เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่ไม่สำคัญหรือมีขนาดใหญ่ (เช่น, ฝาปิดท่อระบาย, ตัวเรือนปั๊ม).

• เรซิ่น (“ ไม่มี - เบ้”) แม่พิมพ์ทราย

• • องค์ประกอบ: ทรายซิลิกาผสมกับเครื่องผูกฟีนอลิกหรือฟีนแรน 1-3% และตัวเร่งปฏิกิริยา.
  • ความอดทน: บรรลุผลสำเร็จ ± 0.3 มม. ความแม่นยำของมิติและพื้นผิวแม่พิมพ์ที่ราบรื่นขึ้น.
  • การใช้งาน: ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำต้องการความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดมากขึ้น - ตัวเรือน, ร่างกายปั๊มไฮดรอลิก.

การสร้างหลัก

• โพรงภายใน: แกนทราย, ถูกผูกมัดด้วยเรซิ่นและหายที่อุณหภูมิแวดล้อม, สร้างคุณสมบัติภายในที่ซับซ้อนเช่นแจ็คเก็ตน้ำบล็อกเครื่องยนต์หรือแกลเลอรี่น้ำมัน.
• ร่างมุม & สนับสนุน: คอร์รวม 1–2 °ร่าง และ Chaplets โลหะหรือภาพพิมพ์หลักเพื่อป้องกันการขยับภายใต้แรงดันโลหะ.

การหลอมละลาย

ละลาย

• ประเภทเตาเผา: เตาหลอมเหนี่ยวนำให้การควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำที่ 1400–1500 ° C และสามารถประมวลผลค่าผสมที่มีอยู่ 60เศษเหล็กดัดรีไซเคิล –80%.
  การปฏิบัติที่ทันสมัยยังคงอยู่ 95% คุณสมบัติเชิงกลบริสุทธิ์ ในการละลายรีไซเคิล.

การทำให้เป็นก้อน

• MG หรือ CE เพิ่มเติม: ที่ 0.03–0.08 wt.%, แมกนีเซียม (ผ่านโลหะผสม MG - Ferrosilicon) หรือซีเรียมถูกฉีดเข้าไปในการละลายเพื่อแปลงเกล็ดกราไฟท์เป็นก้อนทรงกลม - วิกฤตสำหรับความเหนียว.
• ความไวต่อสิ่งสกปรก: สม่ำเสมอ 0.04 wt.% ซัลเฟอร์ หรือร่องรอยออกซิเจนสามารถ“ เป็นพิษ” เป็นก้อน, คืนก้อนเป็นสะเก็ด, บรรยากาศเตาเผาและการควบคุมโลหะที่เข้มงวดมากจึงเป็นสิ่งจำเป็น.

การฉีดวัคซีน

• การรักษาด้วย ferrosilicon: การเพิ่ม 0.2–0.5 wt.% ferrosilicon ทันทีหลังจากที่ odulizer ปรับแต่งจำนวนปม (การกำหนดเป้าหมาย >80 ก้อน/mm²) และป้องกันความเย็น (Martensite หรือซีเมนต์ที่ไม่ต้องการ).
• การควบคุมเมทริกซ์: การปรับซิลิคอนและอัตราการระบายความร้อนทำให้เกิดความสมดุลของเฟอร์ไรต์ - เพิร์ลไลท์เมทริกซ์ที่ต้องการ, ความแข็งแรงในการตัดเย็บ. ความเหนียว.

การเทและการแข็งตัว

เท

• อุณหภูมิ & ไหล: ละลายถูกแตะที่ 1300–1350 ° C. ระบบ gating ที่ออกแบบมาอย่างดีควบคุมอัตราการไหลของ 0.5–2 kg/s, ลดความปั่นป่วนที่สามารถเข้าสู่ออกไซด์หรืออากาศได้.
• การออกแบบ gating: ก้น - พอยหรือวูดอิงกับนักวิ่งเรียวและสำอ.

การแข็งตัว

• การนำความร้อน: ค่าการนำไฟฟ้าแม่พิมพ์ทรายของ 0.2–0.5 w/m · k การระบายความร้อนช้าลง, ส่งเสริมการเจริญเติบโตของโหนดที่สม่ำเสมอ.
• เวลา & การให้อาหาร: ชิ้นส่วนที่เล็กลงแข็งตัว 10–20 นาที, ในขณะที่ส่วนใหญ่อาจต้องการ ขึ้นไป 60 นาที.
  การจัดวางที่เหมาะสมของการเพิ่มขึ้นและหนาวสั่นกินการหดตัวและควบคุมการแข็งตัวของทิศทางเพื่อหลีกเลี่ยงช่องว่างภายใน.

Shakeout and Finishing

การเขย่า

• การกำจัดเชื้อรา: ระบบ Shakeout แบบสั่นสะเทือนทำลายแม่พิมพ์ทราย, ด้วยแกนเรซินที่ถูกลบออกผ่านทางน้ำ - เจ็ทหรือนิวเมติกที่น่าพิศวง.

การทำความสะอาด

• การยิงระเบิด: การระเบิด (ลูกปัดแก้วหรือเหล็กยิง) กำจัดทรายและสเกลที่เหลืออยู่, ให้พื้นผิวทั่วไปเสร็จสิ้น RA 12.5-25 μm.

การบำบัดความร้อนเสริม

1. การหลอม:850–900 ° C สำหรับ 2 ชั่วโมง, ตามด้วยการระบายความร้อนแบบควบคุม - ซอฟท์เมทริกซ์เพื่อการตัดเฉือนที่ง่ายขึ้น, ลดแรงตัดและการสึกหรอของเครื่องมือ.
2. การแบ่งเบาบรรเทา:500–550 ° C เป็นเวลา 1-2 ชั่วโมง เพิ่มความแข็งแรงแรงดึง (ขึ้นไป 600 MPa ในเกรดผสมเป็นพิเศษ) และปรับปรุงความต้านทานแรงกระแทกสำหรับแอพพลิเคชั่นโหลดสูงเช่นเฟืองและเพลาข้อเหวี่ยง.

5. คุณสมบัติของการหล่อทรายเหล็กดัด

คุณสมบัติเชิงกลพื้นฐาน (เกรด ASTM A536 ทั่วไป)

ค่าตัวบ่งชี้; ผลลัพธ์ที่แน่นอนขึ้นอยู่กับเคมี, ขนาดส่วน, อัตราการระบายความร้อน, ความเป็นก้อนกลม, และการบำบัดความร้อน.

แรงกระแทก & พฤติกรรมการแตกหัก (ASTM E23 / E399)

• charpy v - notch (CVN):

• • เกรดเฟอร์ริติก: โดยทั่วไป 15–30 j (RT).
  • Ferritic - Pearlitic: 8–20 J.
  • ไข่มุก: 5–12 J.
  • Adi: 30–100 J, ขึ้นอยู่กับหน้าต่าง Austempering.

• ความเหนียวแตกหัก (เค_ไอซี): -40–90 mpa√m สำหรับมาตรฐานของ; ADI แตกต่างกันอย่างกว้างขวาง แต่สามารถแข่งขันกับเหล็กกล้าต่ำได้.
• บริการอุณหภูมิต่ำ: ระบุ CVN ที่อุณหภูมิบริการขั้นต่ำ (เช่น, –20 ° C) เพื่อความปลอดภัย - ส่วนที่สำคัญ (วาล์ว, ส่วนประกอบความดัน).

ความเหนื่อยล้า (ASTM E466 / E739 / E647)

• ขีด จำกัด ความเหนื่อยล้ารอบระดับสูง (r = –1): ≈ 35–55% ของ UTS สำหรับเกรด ferritic - pearlitic (เช่น, 160–250 MPa สำหรับก 450 MPA UTS).
• Adi เกรดสามารถเข้าถึงได้ ขีด จำกัด ความเหนื่อยล้าของ 300–500 MPa.
• การเจริญเติบโต (DA/DN, ASTM E647): เกรด Pearlitic และ Adi แสดงการเติบโตที่ช้าลงที่ΔKที่กำหนด, แต่เกรด Ferritic ต้านทานการเริ่มต้นรอยแตกได้ดีเนื่องจากความเหนียวที่สูงขึ้น.
• รวม พื้นผิวเสร็จสิ้นและความเครียดที่เหลืออยู่ ในสเป็คความเหนื่อยล้า; ในขณะที่ - คาสต์ RA 12–25 µm พื้นผิวอาจช่วยลดอายุการใช้งานของความเมื่อยล้าได้ >20% vs machined/shot - พื้นผิวที่มีการช็อต.

ความแข็ง & สวมใส่ (ASTM E10 / E18)

• บรินเนลล์ (HBW): ตัวชี้วัดการควบคุมการผลิตหลัก; มีความสัมพันธ์กับ uts ประมาณ (MPa) ≈ 3.45 × HB สำหรับเมทริกซ์ DI จำนวนมาก.
• ช่วง:

• • เกี่ยวกับไฟ: 130–180 HB
  • Ferritic - Pearlitic: 160–230 HB
  • ไข่มุก: 200–300 HB
  • Adi: 250–450 HB

• การทดสอบการสึกหรอ: pin - on - Disk หรือ ASTM G65 (การสึกหรอ) สามารถใช้สำหรับหน้าที่ - ส่วนที่สำคัญ (เช่น, ปั๊ม, เกียร์). ADI มักจะมีประสิทธิภาพสูงกว่า DI ทั่วไปในการสึกหรอ - การแลกเปลี่ยนความแข็งแกร่ง.

ความร้อน & คุณสมบัติทางกายภาพ

• การนำความร้อน: -25–36 w/m · k (ต่ำกว่าเหล็กสีเทาเนื่องจากเป็นก้อนกลม, ไม่สะเก็ด, กราไฟท์).
• ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน (ซีทีอี): -10–12 ×10⁻⁶ /° C (20ช่วง –300 ° C).
• ความสามารถในการทำให้หมาด ๆ: สูงกว่าเหล็กกล้า, ต่ำกว่าเหล็กสีเทา - เบี่ยงเบนสำหรับ NVH (เสียงรบกวน, การสั่นสะเทือน, และความรุนแรง) ควบคุมส่วนประกอบยานยนต์และเครื่องจักร.
• ความต้านทานไฟฟ้า: -0.8–1.1 μΩ· m, สูงกว่าเหล็กกล้า (ดีสำหรับการพิจารณาการจัดการ EMI/ความร้อนบางอย่าง).

ความเหนียวแตกหัก & การเจริญเติบโต

• ความเหนียวแตกหัก (เค_ไอซี): -40–90 mpa√m สำหรับเกรด ferritic - pearlitic; Adi แตกต่างกันไปตามสัณฐานวิทยาของ ausferritic แต่สามารถแข่งขันกับเหล็กกล้าต่ำได้.
• อัตราการเติบโตของรอยร้าวเมื่อยล้า (DA/DN): ต่ำกว่าในเกรดเฟอร์ริติกที่ΔKที่กำหนดเนื่องจากความเหนียว, แต่เกรด Pearlitic/ADI ที่มีความแข็งแรงสูงต้าน.

การกัดกร่อน & ความสมบูรณ์ของพื้นผิว

• การกัดกร่อนทั่วไป: คล้ายกับเหล็กกล้าต่ำในหลาย ๆ สภาพแวดล้อม; การเคลือบ, ระบบทาสี, หรือการรักษาพื้นผิว (เช่น, ฟอสเฟต, ไนเตรทสำหรับการสึกหรอ) มักจะถูกนำไปใช้.
• การกัดกร่อนของกราฟิก: เป็นไปได้ในสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าวเมื่อเมทริกซ์สึกกร่อนเป็นพิเศษ, การออกจากเครือข่ายกราไฟท์ - การออกแบบและการป้องกันจะต้องพิจารณาเงื่อนไขการบริการ.

6. ออกแบบสำหรับการผลิตการหล่อทรายเหล็กดัด

ออกแบบเพื่อการผลิต (ดีเอฟเอ็ม) ในการหล่อด้วยทรายเหล็กที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อสร้างสมดุลระหว่างข้อกำหนดทางวิศวกรรม, ค่าใช้จ่าย, และประสิทธิภาพการผลิตในขณะที่ลดข้อบกพร่อง.

การออกแบบจะต้องพิจารณาพฤติกรรมการแข็งตัวที่เป็นเอกลักษณ์ของเหล็กดัด, ลักษณะการหดตัวของมัน, และพารามิเตอร์กระบวนการหล่อทราย.

แนวทางความหนาของผนัง

• ความหนาของผนังขั้นต่ำ: โดยทั่วไป 4–6 มม. สำหรับเหล็กดัดเนื่องจากการไหลช้าลงเมื่อเทียบกับอลูมิเนียม; ผนังทินเนอร์เสี่ยงต่อการถูกจู่โจมหรือเติมไม่สมบูรณ์.
• ส่วนผนังเครื่องแบบ: หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนผ่านที่คมชัด; ใช้การเปลี่ยนแปลงหรือเนื้อค่อยๆ (R ≥ 3–5 มม.) เพื่อลดความเครียดในท้องถิ่นและลดจุดร้อนที่อาจนำไปสู่ความพรุนหดตัว.
• การทำให้เป็นน้ำ & เครื่องทำให้แข็ง: เมื่อบางส่วนหลีกเลี่ยงไม่ได้, สามารถเพิ่มซี่โครงเพื่อรักษาความแข็งแกร่งของโครงสร้างและความสะดวกในการหล่อ.

มุมร่างและเรขาคณิตส่วนหนึ่ง

• ร่างมุม:1° –2 °สำหรับพื้นผิวแนวตั้ง ในแม่พิมพ์ทรายสีเขียว; ขึ้นไป 3° –5 ° สำหรับทรายที่มีเนินติดตั้งเพื่ออำนวยความสะดวกในการถอนรูปแบบ.
• รัศมีเนื้อ: เนื้อลดความเข้มข้นของความเครียดและป้องกันการฉีกขาดร้อน. หลีกเลี่ยงมุมด้านในที่คมชัด (แนะนำ R ≥ 2–5 มม.).
• ต่ำกว่าและคุณสมบัติที่ซับซ้อน: ใช้ การออกแบบหลัก สำหรับ undercuts หรือส่วนกลวง; หลีกเลี่ยงความซับซ้อนที่ไม่จำเป็นซึ่งเพิ่มต้นทุนเครื่องมือ.

ค่าเผื่อการหดตัว

• อัตราการหดตัว: เหล็กดัดหดตัวประมาณ 3–5% ในระหว่างการแข็งตัว.
• การออกแบบลวดลาย: รูปแบบจะต้องรวม 1ค่าเผื่อการหดตัว –3%, ขึ้นอยู่กับความหนาของส่วนและอัตราการระบายความร้อนที่คาดหวัง.
• ไรเซอร์และตัวป้อน: ตำแหน่งและขนาดที่เหมาะสมของผู้ยกมีความสำคัญต่อการชดเชยการหดตัวและป้องกันความพรุนภายใน.

กลยุทธ์การจับจองและการเพิ่มขึ้น

• การออกแบบ gating: gating ความคลาดเคลื่อนต่ำเป็นสิ่งสำคัญในการลดออกซิเดชันและแมกนีเซียมจางหายไป. ใช้ระบบ gating ด้านล่างหรือระบบ gating ด้านข้างสำหรับการไหลของโลหะที่ราบรื่นขึ้น.
• พื้นที่สำลักและอัตราการไหล: ออกแบบพื้นที่สำลักเพื่อรักษา 0.5–2 kg/s อัตราการไหล, ป้องกันการปิดเย็นหรือการกักเก็บอากาศ.
• ฉนวนกันความร้อน: อาจใช้แขนเสื้อคายความร้อนและหนาวสั่นเพื่อควบคุมการแข็งตัวและตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการแข็งตัวของทิศทาง.

ข้อพิจารณาการป้องกันข้อบกพร่อง

• ความพรุนและข้อบกพร่องของก๊าซ: ช่องระบายอากาศที่เหมาะสม, การขจัดคราบ, และการซึมผ่านของแม่พิมพ์มีความสำคัญ.
• การวิ่งผิดพลาดและปิดเย็น: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุณหภูมิเทเพียงพอ (1300–1350 ° C) และเส้นทางการไหลของโลหะเรียบ.
• น้ำตาและรอยแตกร้อน: ควบคุมการไล่ระดับสีด้วยความร้อนด้วยความหนาวเย็นหรือการออกแบบแม่พิมพ์ที่ดีที่สุด.
• การตัดเฉือน: โดยทั่วไป 2–4 มม. ต่อพื้นผิว, ขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่ต้องการ.

7. การวิเคราะห์ต้นทุนของการหล่อทรายเหล็กดัด

การวิเคราะห์ต้นทุนของการหล่อทรายเหล็กดัดเกี่ยวข้องกับการประเมิน วัตถุดิบ, เครื่องมือ, รอบการผลิตเวลา, และ อัตราที่สนใจ, เช่นเดียวกับการเปรียบเทียบเศรษฐศาสตร์โดยรวมกับกระบวนการคัดเลือกทางเลือก.

การหล่อหาดทรายเหล็กดัดมักถือเป็นวิธีแก้ปัญหาที่คุ้มค่าสำหรับชิ้นส่วนขนาดกลางถึงขนาดใหญ่ที่ต้องการความสมดุลของความแข็งแรง, ความทนทาน, และความสามารถในการแปรรูป.

ต้นทุนวัตถุดิบและการผสม

• เหล็กฐาน: โดยทั่วไปมาจากเศษรีไซเคิล 60–80% (เหล็ก, ผลตอบแทนเหล็กดัด), ซึ่งลดต้นทุนวัสดุโดย 20–30% เมื่อเทียบกับเหล็กบริสุทธิ์.
• ผู้ที่เป็นก้อน: มีการเพิ่มโลหะผสมแมกนีเซียมหรือแมกนีเซียม-เฟอร์โรซิลิกอน (0.03–0.08%) เพื่อให้ได้ความเหนียว.
  ในขณะที่ต้นทุนแมกนีเซียมค่อนข้างสูง, นอกจากนี้ยังมีน้อยที่สุด (≈ $10–20 ต่อตันของเหล็ก).
• ผู้มีเชื้อสาย: เครื่องราง (0.2–0.5%) เพิ่มอีก $3–5 ต่อเสียง.
• ต้นทุนวัตถุดิบโดยรวม: สำหรับการคัดเลือกนักแสดง 1 ตัน, วัตถุดิบมักจะบัญชีสำหรับ 30–40% ของค่าใช้จ่ายทั้งหมด, แตกต่างกันตามเกรด (เช่น, Ferritic vs. เหล็กกล้าไข่มุก).

การเตรียมเครื่องมือและการเตรียมแม่พิมพ์

• รูปแบบ:

• • ลวดลายไม้: ต้นทุนต่ำ (- $1,000–2,000 สำหรับชิ้นส่วนขนาดกลาง), แต่ความทนทานที่ จำกัด.
  • รูปแบบอลูมิเนียมหรือเหล็กกล้า: ความทนทานสูง แต่แพงกว่า (- $5,000–15,000).
  • 3รูปแบบการพิมพ์ D: ลดเวลานำโดย 30–50%, การคิดต้นทุน $500–3,000 ขึ้นอยู่กับความซับซ้อน.

• กล่องหลัก: เพิ่มค่าใช้จ่ายเครื่องมือเพิ่มเติมสำหรับรูปร่างกลวงหรือซับซ้อน.
• การตัดจำหน่ายเครื่องมือสามารถกระจายไปทั่วปริมาณการผลิต; สำหรับการวิ่งในปริมาณมาก, ต้นทุนเครื่องมือต่อส่วนสามารถลดลงด้านล่าง $1–5.

วงจรการผลิตและต้นทุนแรงงาน

• รอบเวลา: รอบการหล่อหาดทรายเหล็กดัดมีตั้งแต่ 2 ถึง 24 ชั่วโมง, ขึ้นอยู่กับการเตรียมเชื้อรา, เท, และความเย็น.
• แรงงาน: บัญชีแรงงานสำหรับ 20–30% ของค่าใช้จ่ายทั้งหมด, รวมถึงการเตรียมเชื้อรา, เท, การเขย่า, และทำความสะอาด.
• ผลผลิต: ผลผลิตการหล่อเฉลี่ยคือ 60–80%, ด้วยนักวิ่งและผู้เพิ่มการบริโภคโลหะ.

ค่าใช้จ่ายเรื่องเศษและการทำใหม่

• อัตราข้อบกพร่อง: อัตราข้อบกพร่องในการหล่อของทรายเหล็กที่มีความผิดปกติ 2–5%, แต่การควบคุมกระบวนการที่ไม่ดีสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญ.
• ต้นทุนเศษ: เศษโลหะสามารถ remelted, แต่พลังงานและการทำงานเพิ่มค่าใช้จ่าย (ประสิทธิภาพการรีไซเคิล ~ 95% ของคุณสมบัติวัสดุดั้งเดิม).

8. การประยุกต์ใช้การหล่อหาดทรายเหล็กดัด

การหล่อหาดทรายเหล็กดัดมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรมเนื่องจากมัน การรวมกันของความแข็งแรง, ความเหนียว, ความต้านทานการสึกหรอ, และความคุ้มค่า.

ความสามารถในการบรรลุรูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนผ่านการหล่อทรายในขณะที่รักษาคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยมทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับส่วนประกอบขนาดกลางถึงขนาดใหญ่.

อุตสาหกรรมยานยนต์

• ส่วนประกอบเครื่องยนต์: เพลาข้อเหวี่ยง, เพลาลูกเบี้ยว, หัวถัง, ท่อร่วมไอเสีย, และบล็อกเครื่องยนต์.
• การระงับและการบังคับเลี้ยว: ข้อนิ้วของพวงมาลัย, แขนควบคุม, ฮับ, และวงเล็บ.
• ส่วนประกอบการส่งผ่าน: ตัวเรือนเกียร์, ตัวเรือนมู่เล่, และส่วนประกอบคลัทช์.

โครงสร้างพื้นฐานและแอปพลิเคชันเทศบาล

• ระบบน้ำและท่อระบายน้ำ: อุปกรณ์ท่อ, วาล์ว, น้ำ, และหน้าแปลน.
• ท่อระบายน้ำและเฟรม: ความเหนียวของเหล็กดัดช่วยให้ชีวิตยาวนานภายใต้การจราจรหนาแน่น.

เครื่องจักรกลหนักและอุปกรณ์อุตสาหกรรม

• ปั๊ม และที่พักคอมเพรสเซอร์: ความสามารถในการทำให้หมาด ๆ ของเหล็กดัดและอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักช่วยให้มั่นใจได้ว่าการลดการสั่นสะเทือนและความน่าเชื่อถือของโครงสร้าง.
• กล่องเกียร์และตัวเรือนแบริ่ง: ความต้านทานการสึกหรอสูงและความสามารถในการใช้กลไกที่ยอดเยี่ยมลดค่าใช้จ่ายในการผลิตและการบำรุงรักษา.
• ส่วนประกอบไฮดรอลิก: ลูกสูบ, ตัววาล์ว, และส่วนประกอบทรงกระบอก, ซึ่งต้องใช้ทั้งความเหนียวและความสามารถในการกลืนได้.

พลังงานและการผลิตไฟฟ้า

• ส่วนประกอบกังหันลม: การหล่อฮับ, ตัวเรือนเกียร์, และแบกรองรับ.
• น้ำมัน & อุปกรณ์แก๊ส: ส่วนประกอบ Wellhead, ร่างกายปั๊ม, และตัวเรือนวาล์วที่ความดันและแรงกระแทกเป็นปัจจัย.
• โครงสร้างพื้นฐานพลังงานไฟฟ้า: ปลอกหม้อแปลง, เฟรมมอเตอร์, และตัวสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้า.

อุปกรณ์การเกษตรและการก่อสร้าง

• รถแทรคเตอร์และผู้เก็บเกี่ยว: ฮับ, ตัวเรือนเพลา, น้ำหนักถ่วง, และกล่องเกียร์.
• อุปกรณ์การเคลื่อนที่และการขุดดิน: ส่วนประกอบเช่นรองเท้าติดตาม, เฟือง, และแขน coupler ได้รับประโยชน์จากความต้านทานการเสียดสีของเหล็กดัดและความทนทานต่อแรงกระแทก.

การใช้งานเฉพาะทางอื่นๆ

• ทางรถไฟและนาวิกโยธิน: ส่วนประกอบเบรก, ข้อต่อ, ใบพัด, และตัวเรือนปั๊มทางทะเล.
• การป้องกัน: ส่วนประกอบยานเกราะและวงเล็บสำหรับงานหนัก, ในกรณีที่จำเป็น.
• เครื่องมืออุตสาหกรรมและการติดตั้ง: ฐานเครื่องมือเครื่องจักร, เตียงกลึง, และการติดตั้งที่แม่นยำเนื่องจากการหน่วงการสั่นสะเทือนของเหล็กดัด.

9. เปรียบเทียบกับวิธีการหล่ออื่น ๆ

10. บทสรุป

การหล่อด้วยทรายเหล็กดัดผสมเครื่องมือทางเศรษฐกิจเข้ากับการควบคุมอย่างเข้มงวดกับโลหะวิทยาเพื่อส่งชิ้นส่วนที่ให้ความแข็งแรงของเหล็กกล้า, ความสามารถในการใช้เหล็กกล้า, และชีวิตที่เหนื่อยล้าที่ยอดเยี่ยม.

โดยการทำความเข้าใจการทำงานร่วมกันของการออกแบบรูปแบบ, เคมีละลาย, การทำให้แข็งตัว, และการตกแต่ง, ผู้ผลิตสามารถสร้างความน่าเชื่อถือได้, ส่วนประกอบที่มีประสิทธิภาพสำหรับยานยนต์, โครงสร้างพื้นฐาน, และการใช้งานหนักในอุตสาหกรรม.

เป็นนวัตกรรมในการจำลอง, เครื่องมือเสริม, และกระบวนการอัตโนมัติล่วงหน้า, การหล่อหาดทรายเหล็กดัดจะยังคงทำหน้าที่เป็นคนทำงานอเนกประสงค์ในโรงหล่อสมัยใหม่.

การเสียสละเหล่านี้บริการหล่อเหล็ก

ที่ นี้, เรามีความเชี่ยวชาญในการส่งมอบการหล่อเหล็กที่มีประสิทธิภาพสูงโดยใช้เทคโนโลยีการหล่อขั้นสูงเต็มรูปแบบ.

โครงการของคุณต้องการความยืดหยุ่นหรือไม่ การหล่อหาดทรายสีเขียว, ความแม่นยำของ แม่พิมพ์ หรือ การหล่อการลงทุน, ความแข็งแกร่งและความสม่ำเสมอของ แม่พิมพ์โลหะ (แม่พิมพ์ถาวร) การคัดเลือกนักแสดง, หรือความหนาแน่นและความบริสุทธิ์ที่จัดทำโดย การปั่นป่วน และ การหล่อโฟมที่หายไป,

นี้ มีความเชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมและกำลังการผลิตเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดที่แน่นอนของคุณ.

สิ่งอำนวยความสะดวกของเราพร้อมที่จะจัดการทุกอย่างตั้งแต่การพัฒนาต้นแบบไปจนถึงการผลิตปริมาณสูง, สนับสนุนโดยเข้มงวด การควบคุมคุณภาพ, การตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุ, และ การวิเคราะห์ทางโลหะ.

จาก ภาคยานยนต์และพลังงาน ถึง โครงสร้างพื้นฐานและเครื่องจักรกลหนัก, นี้ นำเสนอโซลูชั่นการคัดเลือกนักแสดงที่กำหนดเองซึ่งรวมความเป็นเลิศทางโลหะวิทยา, ความแม่นยำมิติ, และผลการดำเนินงานระยะยาว.

ติดต่อเรา！

คำถามที่พบบ่อย

การหล่อหาดทรายเหล็กดัดคืออะไร?

การหล่อด้วยทรายเหล็กดัดเป็นกระบวนการผลิตที่เหล็กกล้าเหนียวหลอมหลอมลงไปในแม่พิมพ์ทรายเพื่อสร้างชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูง, ความเหนียว, และทนต่อการสึกหรอ.

กราไฟท์ในรูปแบบเหล็กดัดเป็นก้อนทรงกลม, แตกต่างจากสะเก็ดในเหล็กสีเทา, ส่งผลให้คุณสมบัติเชิงกลที่เหนือกว่า.

สิ่งที่ทำให้เหล็กดัดแตกต่างจากเหล็กสีเทา?

ความแตกต่างที่สำคัญคือ รูปร่างของกราไฟท์. เป็นเหล็กดัด, กราไฟท์จะปรากฏเป็นก้อนกลม, ซึ่งลดความเข้มข้นของความเครียดและปรับปรุงความต้านทานแรงดึง, การยืดตัว, และผลกระทบความเหนียว.

ตัวอย่างเช่น, เหล็กดัดสามารถบรรลุได้ การยืดออก 18% เมื่อเทียบกับเหล็กสีเทา <2%.

เหตุใดการหล่อทรายจึงใช้สำหรับเหล็กดัด?

การหล่อแบบทรายนั้นคุ้มค่าสำหรับส่วนประกอบขนาดกลางถึงใหญ่, รองรับรูปร่างที่ซับซ้อนโดยใช้แกน, และสามารถสร้างการหล่อที่มีน้ำหนักตั้งแต่ไม่กี่กิโลกรัมไปจนถึงหลายตัน.

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับยานยนต์, เครื่องจักรกลหนัก, และชิ้นส่วนโครงสร้างพื้นฐานที่ความแข็งแรงและความสามารถในการจ่ายเป็นกุญแจสำคัญ.

วัสดุที่ดีที่สุดสำหรับการหล่อทรายคืออะไร?

วัสดุทั่วไปสำหรับการหล่อทรายรวมถึงโลหะเหล็กเช่นเหล็กดัด, เหล็กสีเทา, เหล็กกล้าคาร์บอน, และโลหะที่ไม่ใช่เหล็กเช่นอลูมิเนียมและบรอนซ์.

ตัวเลือกที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับข้อกำหนดและค่าใช้จ่ายเชิงกลของแอปพลิเคชัน.