1. Giới thiệu
Đầu tư đúc - thường được gọi là Mất quy trình WAXCác nhà sản xuất trên mạng để sản xuất phức tạp, Các thành phần kim loại hình gần đó với độ hoàn thiện bề mặt đặc biệt và độ chính xác kích thước.
Khi được ghép với hiệu suất cao Thép hợp kim, Kỹ thuật này cung cấp các bộ phận chịu tải trọng cực đoan, môi trường ăn mòn, và nhiệt độ cao.
Bài viết này khám phá các vật đúc đầu tư bằng thép hợp kim từ các nguyên tắc cơ bản thông qua lựa chọn vật liệu, Kiểm soát quá trình, cấu trúc vi mô, ứng dụng, Hướng dẫn thiết kế, và kết luận các thực tiễn tốt nhất.
2. Đúc đầu tư bằng hợp kim
Đúc đầu tư—ALSO được gọi là Quá trình mất tườngCác thành phần chính xác của các thành phần chính xác bằng cách kết hợp một mẫu sáp dùng một lần với khuôn gốm bền.
Khi áp dụng cho Thép hợp kim, Nó mở khóa hình học phức tạp và hiệu suất vượt trội mà đối thủ gia công tốn kém hoặc chế tạo nhiều mảnh.
Dưới, Chúng tôi phá vỡ các bước cốt lõi, điểm chuẩn độ chính xác của nó đối với việc đúc cát và gia công CNC, và làm nổi bật những lợi thế quyết định.
Tổng quan về quy trình
- Tạo mẫu sáp
• Khuôn phun Một bản sao sáp chính xác cao của phần cuối cùng có thể đạt ± 0,1 mm.
• Cây mẫu có thể nhóm nhiều phần để xử lý hàng loạt, tăng thông lượng tăng cường. - Tòa nhà vỏ gốm
• Nhúng: Lắp ráp sáp đi vào bùn gốm hạt mịn (Độ nhớt ~ 15 cp).
• Vữa: Sau khi thoát nước, Vỏ nhận được một lớp cát chịu lửa (15Ap3030).
• Lặp lại: Nhúng thay thế và vữa 4 lần 8 lần mang lại vỏ dày 4 trận8 mm với RA 1 Tiết3 có thể đạt được. - Tăng cường sương mù và vỏ sò
• Autoclave hoặc nhiệt hơi làm tan chảy sáp, để lại một khoảng trống khớp chính xác với hình học mong muốn.
• Vỏ sau đó khô ở 200. - Đổ thép hợp kim nóng chảy
• Thép hợp kim tan chảy (ví dụ., 4140) trong một lò nung hoặc cảm ứng 1 450–1 550 °C.
• Đổ vào được làm nóng trước (>200 °C) Vỏ để giảm thiểu sốc nhiệt và đảm bảo hoàn toàn làm đầy. - Loại bỏ vỏ & Kết thúc cuối cùng
• Lắc ra gõ gốm, theo sau là Làm sạch vụ nổ Và mài.
• Các bề mặt gia công quan trọng nhận được phụ cấp 1 trận2 mm để đạt dung sai ± 0,25 mm.
So sánh với đúc cát và gia công
| Diện mạo | Đúc đầu tư bằng hợp kim | Đúc cát | Gia công CNC từ kho thanh |
|---|---|---|---|
| Dung sai kích thước | ± 0,25 mm | ± 1,0 mm | ±0,05 mm |
| Hoàn thiện bề mặt (Ra) | 1Mùi3 | 10Mạnh2525 | 0.4Mạnh1.6 |
| Hình học phức tạp | Rất phức tạp, bức tường mỏng | Vừa phải, Dự thảo cần thiết | Giới hạn bởi quyền truy cập công cụ |
| Năng suất vật liệu | > 90 % | 60Mạnh70 % | 30550 % |
| Gia công thứ cấp | 30550 % sự giảm bớt | Thường rộng rãi | Quá trình chính |
3. Lớp thép hợp kim điển hình cho đúc đầu tư
Chọn đúng lớp thép hợp kim phù hợp chỉ ra hiệu suất cơ học đúc đầu tư, chống ăn mòn, và khả năng chịu nhiệt.
Dưới đây là sự phân chia các lớp phổ biến được tổ chức theo thể loại, với các thuộc tính đặc trưng của chúng và các ứng dụng điển hình.
| Cấp | Loại | Các yếu tố hợp kim chính | Độ bền kéo (MPa) | độ cứng (HRC) | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|---|---|---|
| 8620 | Hợp kim thấp có thể làm cứng | C 0.18%, TRONG 0.40%, Cr 0.40%, Mo 0.15% | 550Mạnh650 | 20–30 | Bánh răng cứng, trục, ống lót |
| 4140 | Chrome-moly hợp kim thấp | C 0.40%, Cr 1.00%, Mo 0.25%, Mn 0.75% | 800Mạnh950 | 28Mạnh40 | SHAFTING CAO, ROCKER ARMS |
| 4340 | Niken-chrome-moly hợp kim | C 0.40%, TRONG 1.80%, Cr 0.80%, Mo 0.25% | 900–1 100 | 32Mạnh45 | Phụ kiện máy bay, Trục hạng nặng |
| 17-4PH | Lượng mưa làm cứng SS | FeTHER 17CRTHER 4NI, 4CU, 0.3nb | 850–1 100 | 28Mạnh40 | Vỏ bơm chống ăn mòn, Các bộ phận van |
| 316L | Thép không gỉ Austenit | FeTHER 18CRTHER 12ni, 2mo | 480Mạnh620 | ≤25 | Thiết bị xử lý hóa chất, phụ kiện hàng hải |
| 410 | Martensitic không gỉ | FeTHER 12cr | 450Mạnh600 | 30Mạnh45 | Vỏ chống mòn, Van cắt |
| A217 WC6 | CRTHER MO áp suất-tàu thép | C 0.10%, Cr 2.25%, Mo 1.00% | 550Mạnh700 | ≤30 | Van nhiệt độ cao, Đường ống hơi nước |
| A217 WC9 | CRTHER MOTHER V áp suất-tàu áp suất | C 0.08%, Cr 9.00%, Mo 1.00%, V. 0.20% | 600Mạnh750 | ≤32 | Van hơi siêu phàm, Các bộ phận nồi hơi nặng |
4. Cấu trúc vi mô và xử lý nhiệt
Đầu tư - thép hợp kim được rắn vào Dendritic Các cấu trúc với phân bố chất tan không đồng nhất và các cacbua khối tập trung ở các vùng liên ngành.
Ví dụ, Asi-Cast Aisi 4140 thường trưng bày a Vận động cánh tay chính của 50Mạnh200, với các cacbua M₇c₃ giàu crom và cacbua giàu molybdenum hình thành ở ranh giới hạt.
Sự không đồng nhất như vậy dẫn đến độ cứng thay đổi (xung quanh 280Mùi320 HBW) và các bộ tập trung căng thẳng cục bộ, Sự thỏa hiệp cuộc sống mệt mỏi và khả năng gia công nào.
Ủ và sàng lọc ngũ cốc
Để đồng nhất hóa cấu trúc vi mô, Các xưởng đúc thông thường ủ Đúc tại 800Mùi850 ° C. trong 2 giờ4 giờ, tiếp theo là làm mát lò tại ≤20 ° C/giờ.
Chu kỳ này thúc đẩy hình cầu của cacbua và giảm độ cứng thành 180Mạnh220 HBW, Dưới mức gia công.
Kết quả là, Kích thước hạt tinh chỉnh từ xếp hạng ASTM 4, Tăng cường độ dẻo bằng 15–25 % và giảm căng thẳng nội bộ bằng cách 90 %.
Tính chất bình thường và đồng nhất
Sau đó, bình thường hóa Tại 900Mùi950 ° C. với việc làm mát không khí tinh chế các hạt xa hơn đến ASTM 5 trận7 và tạo ra một đồng đều hơn Pearlitic - Ferritic Ma trận.
Chuẩn hóa 4340 đúc đạt được điểm mạnh của 850MP950 MPA và giá trị tác động charpy gần 35 J, Cải thiện độ dẻo dai bởi 20 % so với điều kiện đúc.
Làm dịu & Nhiệt độ cho sức mạnh cao
Cho sức mạnh tối đa, Thép hợp kim trải qua làm dịu & tính khí: Austenitizing tại 840Mùi860 ° C., Dầu dùng để nhiệt độ phòng, sau đó ủ at 550Mạnh600 ° C. vì 2 × 2 giờ. Trình tự này biến đổi ma trận thành Tiện dụng Martensite, phân tán cacbua tốt (10Gi thang 50nm), và tăng cường độ cứng để HRC 45 bóng50 có độ bền kéo lên đến 1 200 MPa. Nhiệt độ cũng phục hồi sự dẻo dai để 15Mùi25 j, Cân bằng sức mạnh và khả năng chống va đập.
Xử lý giải pháp & Tuổi cho hợp kim không gỉ
Lớp không gỉ như thế nào 17-4PH được hưởng lợi từ Điều trị giải pháp Tại 1 040 °C, làm nguội trong nước, Và Lão hóa Tại 480 °C vì 4 giờ.
Chu kỳ làm cứng kết tủa này tạo ra Nano quy mô Ni₃(Al,Củ) hạt, nâng cao độ cứng thành HRC 38 bóng42 và sức mạnh năng suất cho 850 MPa Trong khi duy trì khả năng chống ăn mòn.
5. Ưu điểm chính của đúc đầu tư bằng thép hợp kim
Đúc đầu tư bằng thép hợp kim cung cấp một sự kết hợp độc đáo của độ chính xác, hiệu suất, và hiệu quả chi phí mà ít quá trình có thể phù hợp:
Hình học phức tạp và tự do thiết kế
Đầu tư đúc xử lý các hình dạng không thể hoặc tốn kém với các phương pháp khác, đoạn văn nội bộ, tường mỏng xuống 1 mm, và các cấu trúc mạng phức tạp.
Kết quả là, các nhà thiết kế giảm số lượng một phần cho đến 50 % bằng cách thay thế các mối hàn hoặc tập hợp nhiều mảnh bằng một thành phần đúc đầu tư duy nhất.
Dung sai chặt chẽ và hoàn thiện bề mặt vượt trội
Độ chính xác kích thước điển hình là hoàn thiện bề mặt ± 0,25 mm và AS-CAST của RA 1 Tiết3 Muff Loại bỏ gia công thứ cấp rộng lớn.
Do đó, Báo cáo nhà sản xuất 30550 % nhanh hơn Thời gian chu kỳ CNC và lên đến 40 % thấp hơn Chi phí hoàn thiện so với các bộ phận đúc cát.
Sử dụng và sản lượng vật liệu tuyệt vời
Hình dạng gần ròng làm giảm chất thải vật liệu thô, đạt được sản lượng vật liệu vượt quá 90 % so với 60Mạnh70 % để đúc cát hoặc 30550 % Đối với gia công phôi.
Tỷ lệ phế liệu thấp hơn dịch trực tiếp thành 15–25 % Tiết kiệm chi phí vật liệu cho hợp kim có giá trị cao.
Khả năng tương thích hợp kim rộng
Từ thép hợp kim thấp (8620, 4140, 4340) đến các lớp không gỉ và nhiệt (17-4PH, 316L, H13), Đúc đầu tư có thể chứa hầu như bất kỳ công thức hợp kim nào.
Các xưởng đúc có thể kiểm soát chặt chẽ thành phần hóa học và làm tan sạch sự sạch sẽ (mức độ bao gồm < 100 ppm),
đảm bảo các tính chất cơ học nhất quán của 350 ĐẾN 1 200 MPa, độ cứng lên đến HRC 55, và giá trị độ bền charpy của 10 trận60 j.
Độ lặp lại và khả năng mở rộng
Khuôn gốm chống biến dạng cho 50 trận100 pours, mang lại kết quả nhất quán trong quá trình sản xuất.
Độ lặp lại tốt hơn 95 % Về các kích thước quan trọng, hãy tự tin tăng từ các lô nguyên mẫu của 10 các bộ phận để sản xuất toàn diện của 1 000+ Các mảnh với sự cần thiết tối thiểu.
6. Ứng dụng đúc đầu tư bằng thép hợp kim
Hàng không vũ trụ
- Thành phần chính: Cánh tuabin, khung cấu trúc, Động cơ gắn kết, Các bộ phận nhà ở.
Công nghiệp ô tô
- Thành phần chính: Bộ phận tăng áp, bộ phận truyền động, Thành phần hệ thống phanh, bộ phận động cơ.
Dầu khí
- Thành phần chính: Thân van, Vỏ bơm, cánh quạt, Công cụ khoan, đầu nối.
Máy móc công nghiệp
- Thành phần chính: Bánh răng, khớp nối, cam, cánh tay cơ học, Thành phần thủy lực.
Quân sự và quốc phòng
- Thành phần chính: Thành phần vũ khí, Bộ phận xe bọc thép, Các yếu tố hệ thống tên lửa.
Thiết bị y tế
- Thành phần chính: Dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép chỉnh hình, công cụ nha khoa.
Sức mạnh và năng lượng
- Thành phần chính: Các bộ phận tuabin hơi nước, Tua bin khí, Các thành phần máy phát điện, phụ kiện nồi hơi.
7. Chọn Deze cho đúc đầu tư bằng thép hợp kim của bạn
CÁI NÀY cam kết cung cấp các vật đúc đầu tư bằng thép hợp kim chất lượng cao đáp ứng nhu cầu nghiêm ngặt của ngành công nghiệp hiện đại.
Với công nghệ đúc có tường lọc nâng cao và các quy trình được kiểm soát chính xác, CÁI NÀY đảm bảo độ chính xác chiều đặc biệt, độ lặp lại, và hoàn thiện bề mặt.
Mỗi đúc được thiết kế để đáp ứng cơ học cụ thể, nhiệt, và các yêu cầu chống ăn mòn,
làm CÁI NÀY một đối tác đáng tin cậy giữa các lĩnh vực như hàng không vũ trụ, hóa dầu, năng lượng, vận tải, và thiết bị y tế.
Từ tư vấn thiết kế ban đầu đến kiểm tra cuối cùng, CÁI NÀY Tích hợp kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và chuyên môn luyện kim để cung cấp bền, Các thành phần thép hợp kim hiệu suất cao thực hiện đáng tin cậy trong các môi trường đòi hỏi khắt khe nhất.
8. Phần kết luận
Hợp kim đầu tư bằng thép hợp nhất độ phức tạp của thiết kế với luyện kim hiệu suất cao.
Thông qua kiểm soát chính xác các mẫu sáp, Vỏ gốm, đổ, và phương pháp điều trị nhiệt,
các nhà sản xuất cung cấp các thành phần với sức mạnh kéo lên đến 1 200 MPa, Hoàn thiện bề mặt của RA 1 trận3, Và Dung sai kích thước ± 0,25 mm.
Như mô phỏng kỹ thuật số, Sản xuất sáp phụ gia, và các hợp kim tiên tiến phát triển, Đúc đầu tư sẽ tiếp tục định hình tương lai của các bộ phận quan trọng của nhiệm vụ trong không gian vũ trụ, năng lượng, thuộc về y học, và hơn thế nữa.
