鑄鋼(cast steel)是在凝固過程中不經歷共晶轉變、用于生產鑄件的鐵基合金,為鑄造合金的一種。鑄鋼是以鐵、碳為主要元素的合金,碳含量0-2%。鑄鋼分為鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼和鑄造特種鋼3類。鑄鋼節點水玻璃吹二氧化碳工藝由于水玻璃加入量高,潰散性差,舊砂不能再生,已面臨被淘汰;堿性酚醛樹脂自硬砂無磷、無硫、工藝性能好,推廣應用前景好;酯硬化水玻璃自硬砂無毒、無味、舊砂可再生回用,現已在鐵道部、冶金部、通用機械廣泛應用,生產出幾公斤到幾百噸的鑄鋼件。
由于鑄鋼的收縮大大超過鑄鐵,為防止鑄件出現縮孔、縮松缺陷,在鑄鋼鑄造工藝上大都采用冒口和、冷鐵和補貼等措施,以實現順序凝固。另外,為防止鑄鋼件產生縮孔、縮松、氣孔和裂紋缺陷,應使其壁厚均勻、避免尖角和直角結構、在鑄型用型砂中加鋸末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等來改善砂型或型芯的退讓性和透氣性。
由于鑄鋼的熔點高,相應的其澆注溫度也高。鑄鋼節點高溫下鋼水與鑄型材料相互作用,極易產生粘砂缺陷。所以,應采用耐火度較高的人造石英砂做鑄型,并在鑄型表面刷由石英粉或鋯砂粉制得的涂料。為了減少氣體來源、提高鋼水流動性及鑄型強度,大多鑄鋼件用干型或快干型來鑄造,可以采用二氧化碳硬化的水玻璃砂型。
由于鋼液的流動性差,為防止鑄鋼件產生冷隔和澆注不足,鑄鋼件的壁厚不能小于8mm;澆注系統的結構力求簡單、且截面尺寸比鑄鐵的大;鑄造過程中采用干鑄型或熱鑄型,適當提高澆注溫度,鑄鋼節點一般為1520°~1600℃,因為澆注溫度高,鋼水的過熱度大、保持液態的時間長,流動性可得到改善。但是澆溫過高,會引起晶粒粗大、熱裂、氣孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形狀復雜的鑄件,其澆注溫度約為鋼的熔點溫度+150℃;大型、厚壁鑄件的澆注溫度比其熔點高出100℃左右。
鋼鑄件的優點
1. 更大的設計靈活性
這種設計有與對鑄件形狀和大小有最大的選擇自由度,尤其是復雜的形狀和空心部分,而且鋼鑄件可以由核心鑄件的獨特工藝制造。易成型和易改變形狀并可以快速根據圖紙制作出成品可以提供快速響應并縮短交貨時間。
2. 冶金制造最強的靈活性和可變性
你可以選擇不同的化學成分和組織結構來滿足不同項目的需求。不同的熱處理工藝可以選擇力學性能而且可在大范圍內使用該屬性并提高可焊性和可使用性。
3. 提高整體結構強度
由于項目可靠性高,鑄鋼節點再加上減重設計和較短的交貨時間,可在價格和經濟方面提高競爭優勢。
4. 大范圍的重量變化
小型鋼鑄件有可能僅有10克,而大型鋼鑄件可達數噸,幾十甚至數百噸。
與鍛鋼部件相比:
鋼鑄件的力學性能在各個方向相差不大,比鍛鋼零件占優。設計師在進行一些高科技產品的設計時必須在三個方向上考慮材料的性能,這樣的就突出了鑄件的優勢。不考慮重量、體積和一次所制量,鑄鋼節點鋼鑄件很容易做出復雜的形狀和非應力集中部件。
與焊接結構相比:
在形狀和大小方面,焊接結構的靈活性比鍛鋼零件強,但與鋼鑄件相比,有仍然以下缺點:
1) .在焊接過程中容易變形。
2) .很難形成流線型結構。
3) .焊接過程中內部應力高。
4) .焊縫影響部件的外觀和可靠性。
與鐵鑄造和其他合金鑄件相比:
虹橋鋼鑄件可用于各種各樣的工作條件,鑄鋼節點且力學性能優于其他合金鑄件。
當我們需要高拉伸強度或動態載荷部件、重要的壓力容器鑄件和在低或高溫下承擔重負荷的核心部件時,原則上,我們應該優先使用鋼鑄件。
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