स्टील कास्टिंग
श्रेणी: दस्ता और पतवार प्रणाली परिष्करण
स्टील कास्टिंग से तात्पर्य कास्ट स्टील से बने भागों से है। निम्नलिखित उन्हें वर्गीकरण, फायदे और नुकसान, अनुप्रयोगों और उत्पादन प्रक्रियाओं के दृष्टिकोण से पेश करेगा:
वर्गीकरण
रासायनिक संरचना के अनुसार: उन्हें दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: कार्बन कास्ट स्टील और मिश्र धातु कास्ट स्टील। कार्बन कास्ट स्टील को निम्न कार्बन स्टील ZG15, मध्यम कार्बन स्टील ZG25-ZG45, और उच्च कार्बन स्टील ZG55 में विभाजित किया जा सकता है; मिश्र धातु कास्ट स्टील को मिश्र धातु तत्वों की कुल मात्रा के अनुसार कम मिश्र धातु कास्ट स्टील और उच्च मिश्र धातु कास्ट स्टील में विभाजित किया जा सकता है।
उपयोग विशेषताओं के अनुसार: उन्हें कास्ट टूल स्टील, कास्ट स्पेशल स्टील, इंजीनियरिंग और संरचना के लिए कास्ट स्टील और कास्ट अलॉय स्टील में विभाजित किया जा सकता है। कास्ट टूल स्टील को कास्ट टूल स्टील और कास्ट मोल्ड स्टील में विभाजित किया गया है; कास्ट स्पेशल स्टील में कास्ट स्टेनलेस स्टील, कास्ट हीट-रेसिस्टेंट स्टील, कास्ट वियर-रेसिस्टेंट स्टील, कास्ट निकल-आधारित मिश्र धातु आदि शामिल हैं।
लाभ
उच्च डिजाइन लचीलापन: डिजाइनरों के पास कास्टिंग के आकार और आकार के लिए डिजाइन की पसंद की अधिक स्वतंत्रता होती है, और वे जटिल आकार और खोखले खंडों के साथ भागों का निर्माण कर सकते हैं। ड्राइंग से तैयार उत्पादों तक रूपांतरण की गति तेज है, जो तेजी से उद्धरण प्रतिक्रिया और कम डिलीवरी समय के लिए अनुकूल है।
मजबूत धातुकर्म अनुकूलनशीलता: विभिन्न परियोजनाओं की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न रासायनिक संरचनाओं और संगठनात्मक नियंत्रणों का चयन किया जा सकता है; विभिन्न ताप उपचार प्रक्रियाओं का उपयोग विस्तृत श्रृंखला में यांत्रिक गुणों और प्रदर्शन का चयन करने के लिए किया जा सकता है, और वेल्डिंग और प्रसंस्करण प्रदर्शन अच्छा हो सकता है।
अच्छे समग्र संरचनात्मक गुण: कास्ट स्टील सामग्री की आइसोट्रॉपी और कास्ट स्टील भागों के मजबूत समग्र संरचनात्मक गुण परियोजना की स्थिरता में सुधार करते हैं। वजन कम करने वाले डिज़ाइन और कम डिलीवरी समय के फायदों के साथ, कीमत और अर्थव्यवस्था के मामले में इसके प्रतिस्पर्धी फायदे हैं।
व्यापक वजन सीमा: कास्ट स्टील भागों का वजन एक विस्तृत श्रृंखला में भिन्न हो सकता है, केवल दसियों ग्राम निवेश कास्टिंग से लेकर कई टन, दसियों टन या यहां तक कि सैकड़ों टन के बड़े कास्ट स्टील भागों तक।
नुकसान
असमान संगठन: तरल धातु को सांचे में डालने के बाद, सांचे की दीवार के संपर्क में तरल धातु की एक परत महीन कणों में जम जाती है। जैसे-जैसे मोल्ड की दीवार से दूरी बढ़ती है, क्रिस्टल विकास मोड बदलता है, और कास्टिंग के केंद्र में एक समअक्षीय क्रिस्टल क्षेत्र बनता है, जिसके परिणामस्वरूप कास्टिंग में असमान संगठन होता है और अपेक्षाकृत मोटे अनाज होते हैं।
ढीला संगठन: तरल धातु का क्रिस्टलीकरण पेड़ की शाखा वृद्धि के रूप में किया जाता है। शाखाओं को पूरी तरह से धातु के तरल से भरना मुश्किल है, जिसके परिणामस्वरूप कास्टिंग के घनत्व में सामान्य कमी होती है। इसके अलावा, शीतलन और जमने के दौरान तरल धातु की मात्रा में कमी पर्याप्त रूप से पूरक नहीं होती है, जिससे ढीले या सिकुड़न वाले छेद भी बन सकते हैं।
खुरदरी सतह: स्टील कास्टिंग की सतह आम तौर पर खुरदरी होती है, जिसकी तुलना मशीनी सतह से नहीं की जा सकती, और आकार भी अधिक जटिल होता है।
आवेदन क्षेत्र
पावर स्टेशन उपकरण क्षेत्र: थर्मल पावर स्टेशन और परमाणु ऊर्जा स्टेशन उपकरण के कई हिस्सों को उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली भाप के क्षरण का सामना करने की आवश्यकता होती है। स्टील कास्टिंग इन आवश्यकताओं को काफी हद तक पूरा कर सकती है। उदाहरण के लिए, टरबाइन सिलेंडर और जनरेटर स्टेटर हाउसिंग सभी स्टील कास्टिंग हैं।
रेलवे परिवहन क्षेत्र: लोकोमोटिव और वाहनों के कुछ प्रमुख घटक, जैसे पहिये, साइड फ्रेम, बोल्स्टर, कप्लर्स इत्यादि, पारंपरिक स्टील कास्टिंग हैं। रेलवे स्विचिंग के लिए उपयोग किया जाने वाला स्विच भी स्टील कास्टिंग है। यह तीव्र प्रभाव और घर्षण के अधीन है, और काम करने की स्थितियाँ अत्यंत कठोर हैं।
निर्माण और इंजीनियरिंग मशीनरी क्षेत्र: निर्माण मशीनरी और इंजीनियरिंग मशीनरी के अधिकांश हिस्से उच्च भार के अधीन हैं या प्रभाव पहनने का सामना करने की आवश्यकता है, और उनमें से एक बड़ा हिस्सा मोशन सिस्टम में ड्राइविंग व्हील, लोड-बेयरिंग व्हील, रॉकर आर्म्स, ट्रैक प्लेट्स इत्यादि जैसे कास्ट स्टील पार्ट्स हैं।
उत्पादन प्रक्रिया
ढले हुए स्टील को पिघलाना: आम तौर पर गलाने के लिए इलेक्ट्रिक भट्टियों का उपयोग किया जाता है, मुख्य रूप से आर्क भट्टियां और इंडक्शन भट्टियां। उपयोग की जाने वाली विभिन्न अस्तर सामग्री और स्लैग प्रणालियों के अनुसार, उन्हें एसिड भट्टियों और क्षारीय भट्टियों में विभाजित किया जा सकता है। कार्बन स्टील और लो-अलॉय स्टील को किसी भी भट्टी में गलाया जा सकता है, लेकिन उच्च-मिश्र धातु स्टील को केवल क्षारीय भट्टियों में ही गलाया जा सकता है।
कास्टिंग प्रक्रिया: स्टील कास्टिंग का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाने वाली मोल्डिंग रेत में उच्च अपवर्तकता, रेत-विरोधी आसंजन, ताकत, वायु पारगम्यता और उपज होनी चाहिए। डालने का कार्य प्रणाली और राइजर के डिजाइन में, सिकुड़न गुहाओं और सिकुड़न की घटना को रोकने के लिए डालने का कार्य प्रणाली और राइजर को सेट करने के लिए अक्सर अनुक्रमिक ठोसकरण सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। ठंडे लोहे का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, पिघले हुए स्टील को जल्दी और आसानी से मोल्ड में भरने की अनुमति देने के लिए एक साधारण आकार और एक बड़े क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के साथ एक तल डालने की प्रणाली का यथासंभव उपयोग किया जाना चाहिए।
हीट ट्रीटमेंट: कास्ट स्टील का हीट ट्रीटमेंट आमतौर पर एनीलिंग या सामान्यीकरण होता है। एनीलिंग का उपयोग मुख्य रूप से डब्ल्यू (सी) ≥ 0.35% या विशेष रूप से जटिल संरचनाओं के साथ स्टील कास्टिंग के लिए किया जाता है; सामान्यीकरण का उपयोग मुख्य रूप से w (C) ≤ 0.35% के साथ स्टील कास्टिंग के लिए किया जाता है। ऐसी स्टील कास्टिंग में कार्बन की मात्रा कम होती है, प्लास्टिसिटी अच्छी होती है और ठंडा होने पर टूटना आसान नहीं होता है।
