精密铸钢件的先进工艺
精密铸钢件是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。它包括熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。其中较为常用的是熔摸铸造:选用适宜的熔模材料制造熔模;在熔模上重复沾涂料与撒砂工序,硬化型壳及干燥;再将内部的熔模溶化掉,获得型腔;焙烧型壳以获得足够的强度,烧掉残余的熔模材料,;浇注所需要的金属材料;脱壳后清砂,从而获得高精度的成品。根据产品需要或进行热处理与冷加工。
各种精密铸钢件又叫失蜡铸造,它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状,可不加工或很少加工就直接使用,故熔模铸造是一种近净形成形的先进工艺。
铸件本身的属性直接影响加工的品质,其中硬度值是决定铸钢件等铸件加工的一项重要指标。
1.维氏硬度:用来测定薄件和钢板制件的硬度,也可用来测定渗碳、氰化、氮化等表面硬化制件的硬度。
2.洛氏硬度:HRA主要用于高硬度试件,测定硬度高于HRC67以上的材料和表面硬度,如硬质合金、氮化钢等,测定范围HRA>70.HRC主要用于钢制件(如碳钢、工具钢、合金钢等)淬火或回火后的硬度测定,测定范围HRC20~67。
3.布氏硬度:主要用来测定铸件、锻件、有色金属制件、热轧坯料及退火件的硬度,测定范围≯HB450。
铸钢件一般铸造的熔炼工艺和设备简单,生产成本低。
1、铸铁:铸铁件耐麿,但强度低,塑性和韧性差,可焊性很差。中国在汉代已有发达的铸铁技术,可制出球状石墨的铸铁件。
一个国家的铸铁年产量,一般为钢产量的1/10~1/7,铸铁的抗拉强度由最初的80兆帕提高达10倍以上。
铸铁一般按石墨析出与否分为灰口铸铁和白口铸铁。
2、铸钢:目前一些工业国家的铸钢件产量约占钢的总产量的2%左右,铁路、建筑、冶金机械、重型矿山机械和船舶等制造部门是使用铸钢件最多的行业。
铸钢与轧制成型钢材相比,主要优点有:1铸钢件较少受尺寸、尺寸和重量的限制。单重可小可大,且易于铸成用其他加工成型方法难以得到复杂形状。2铸钢件可以减少机械切削加工量,提高金属利用等。3使难以进行塑性变形和切削加工的合金钢成型。4一般轧制材的轴向性能和横向性能差别较大,铸钢则没有这种方向性。5铸钢的晶粒比变形钢材粗大,某些高合金耐热铸钢的高温强度和抗蠕变性能比轧制材更高。
铸钢中存在疏松、偏析、收缩、气泡、夹杂和粗晶的缺陷。这些缺陷既不像变形钢材可在轧制加工过程中被焊合或细化,也不能用冷加工强化方法提高性能。因而它的力学性能(主要是塑性的韧性)一般要比同钢种的轧制材低一些。部件愈大,差异愈大。至于耐磨性、焊接性和被切削性等则与轧制材无明显区别。
精密铸钢的性能明显比铸铁件好,且可焊接,但成本高于铸铁件。
中国铸造业要由大做到强,需有一些大而强和众多小而强的铸造企业。小的铸造企业做强才能做长,大的铸造企业做强,才能做大做长,并探讨了铸造企业做强的标准和途径。以成品率、出品率、尺寸精度、劳动生产率、市场占有率、环保节能达标率、技术开发投入、技术水平和利润率的高低等指标来判别企业的强弱。指出企业无论大小都需有清晰的发展战略,形成专业化的制造优势。给出了战略选择的模式,以及许多成功的案例。
铸造强国是否有一个公认的标准,可能没有,但这应该是一个值得大家探讨并为之努力的项目和目标。中国要成为世界制造业的强国,铸造业是它的重要的基础产业。不可能设想未来作为世界制造业强国的中国制造也可以没有强大的中国铸造业的支撑。
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