精密铸钢的主要领域
精密铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高, 钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大,其体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷,必须采取比铸铁复杂的工艺措施:
1、由于钢液的流动性差,为防止铸钢件产生冷隔和浇不足,铸钢件的壁厚不能小于8mm;浇注系统的结构力求简单、且截面尺寸比铸铁的大;采用干铸型或热铸型;适当提高浇注温度,一般为1520°~1600℃,因为浇注温度高,钢水的过热度大、保持液态的时间长,流动性可得到改善。但是浇温过高,会引起晶粒粗大、热裂、气孔和粘砂等缺陷。因此一般小型、薄壁及形状复杂的铸件,其浇注温度约为钢的熔点温度+150℃;大型、厚壁铸件的浇注温度比其熔点高出100℃左右。
2、由于铸钢的收缩大大超过铸铁,为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷,在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等措施,以实现顺序凝固。此外,为防止铸 钢件产 生缩孔、缩松、气孔和裂纹缺陷,应使其壁厚均匀、避免尖角和直角结构、在铸 型用 型砂中加锯末、在型芯中加焦炭、以及采用空心型芯和油砂芯等来改善砂型或型芯 的 退让性和透气性。
铸钢的熔点高,相应的其浇注温度也高。高温下钢水与铸型材料相互作用,极易产生粘砂缺陷。因此,应采用耐火度较高的人造石英砂做铸型,并在铸型表面刷由石英粉或锆砂粉制得的涂料。为减少气体来源、提高钢水流动性及铸型强度,大多铸钢件用干型或快干型来铸造,如采用CO2硬化的水玻璃砂型。
精密铸造加工铸钢尺寸精度高,一般线性公差为1%,角度公差为:±1/2度,表面光洁度可达Ra 1.6—3.2,可节省材料和机加工费用。可生产形状复杂的零件,或将多个零件铸成一体,省去组合或焊接工作。可以在产品表面铸出精美文字或LOGO图案,提高产品形象。铸造材料性能广泛,耐热、耐磨、耐腐蚀、材料硬度可达HRC15—60,以满足各种工况需求。铸件生产批.量灵活,从少量到大批量生产均可,效率高、重复性好; 模具费用低,产品开发初期投入少。
大型铸钢件大多为重大技术装备中的主要承载件和支撑件,铸件尺寸巨大,形状复杂,截面厚薄悬殊口这类铸件常处于高温、高压工作状态,对其性能及质量要求非常严格,尤其对高温性能要求更加严格。
铸钢件均应在热处理后使用。因为铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等铸造缺陷,使铸钢件的强度、尤其是塑性和韧性大大降低。
当前,铸造工业的技术自主创新主要有以下几个主要领域:
1.大型及关键设备零件的铸造技术:主要包括大型、特大型铸钢件、球铁件的铸造(如水轮机叶片、上环、下环、轧钢机机架、核废料罐等)技术;汽轮机、涡轮发动机定向凝固叶片、单晶叶片的铸造技术;航空、航天铝合金、镁合金及钛合金大型结构铸件的生产技术。
2.轻金属先进铸造成形技术:主要包括复杂汽车铝合金铸件的压铸技术(例如汽车发动机缸体);铝合金半固态铸造技术;铝合金及铝基复合材料的挤压铸造技术;大型薄壁铝合金铸件的生产技术;铝合金精密砂型铸造成套技术;高性能镁合金压铸成形技术(如真空压铸、超低速压铸等);铸造耐热镁合金材料开发;镁合金铸件的防腐技术。
3.优质、高效、节能、环保的铸造技术:主要包括开发节能和环保的铸造设备和辅助材料,例如冲天炉的消烟除尘;开发低污染、无污染和常温硬化的砂型、砂芯粘结剂;铸造厂废弃物的再生和综合利用技术;消失模铸造技术和成套精密、高效成形设备的开发,例如开发高精度发泡成形机、粘接机、智能化震动紧实装置,铝合金铸件的“余热热处理-落砂-砂再生”集成技术。
4.数字化铸造技术:主要包括基于知识的铸造成形工艺数字化设计理论及方法(KBE);铸造成形过程中的宏/微观连续尺度下多场耦合的数学建模、模拟与仿真;铸造成形过程模拟中的计算方法及并行计算技术。数字化铸造技术还包括企业的管理信息化,并通过网络与外部的联系。
5.研制开发铸造生产的关键设备:例如大型、特大型精密高效铝合金压铸设备;高速度、高效、高密度砂型制造设备;冲天炉消烟除尘设备;高效、节能的旧砂再生处理设备等。
泊头市天晟精密铸钢机械厂(http://www.hbtsjm.com)主营:蜡模铸造设备,精密铸钢件,铸造模具,精密铸造,我厂内部有完整的质量管理体系,高薪聘请了从事多年模具开发、设计经验丰富的技术人员,并拥有全套的加工中心、铣床、电火花机等精密加工设备。能根据图纸或样品,以合理的成本准则,为客户设计制造出满意的精密模具,并可应客户的需要及时跟进。