Stalen gietstukken
Categorie: Afwerking as- en roersysteem
Onder stalen gietstukken worden onderdelen uit gietstaal verstaan. Het volgende zal ze introduceren vanuit het perspectief van classificatie, voor- en nadelen, toepassingen en productieprocessen:
Classificatie
Door chemische samenstelling: ze kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: koolstofgietstaal en gelegeerd gietstaal. Koolstofgietstaal kan worden onderverdeeld in koolstofarm staal ZG15, medium koolstofstaal ZG25-ZG45 en koolstofstaal ZG55; gelegeerd gietstaal kan worden onderverdeeld in laaggelegeerd gietstaal en hooggelegeerd gietstaal, afhankelijk van de totale hoeveelheid legeringselementen.
Op basis van gebruikskenmerken: ze kunnen worden onderverdeeld in gegoten gereedschapsstaal, gegoten speciaal staal, gegoten staal voor techniek en constructie, en gegoten gelegeerd staal. Gegoten gereedschapsstaal is onderverdeeld in gegoten gereedschapsstaal en gegoten vormstaal; gegoten speciaal staal omvat gegoten roestvrij staal, gegoten hittebestendig staal, gegoten slijtvast staal, gegoten legering op nikkelbasis, enz.
Voordelen
Hoge ontwerpflexibiliteit: ontwerpers hebben een grotere ontwerpvrijheid voor de vorm en grootte van gietstukken, en kunnen onderdelen met complexe vormen en holle profielen vervaardigen. De conversiesnelheid van tekeningen naar eindproducten is hoog, wat bevorderlijk is voor een snelle offertereactie en een kortere levertijd.
Sterk metallurgisch aanpassingsvermogen: er kunnen verschillende chemische samenstellingen en organisatorische controles worden geselecteerd om aan de vereisten van verschillende projecten te voldoen; verschillende warmtebehandelingsprocessen kunnen worden gebruikt om mechanische eigenschappen en prestaties in een breed bereik te selecteren, en hebben goede las- en verwerkingsprestaties.
Goede algemene structurele eigenschappen: De isotropie van gietstalen materialen en de sterke algemene structurele eigenschappen van gietstalen onderdelen verbeteren de stabiliteit van het project. Gecombineerd met de voordelen van een gewichtsbesparend ontwerp en een korte levertijd, heeft het concurrentievoordelen op het gebied van prijs en zuinigheid.
Groot gewichtsbereik: Het gewicht van gietstalen onderdelen kan binnen een breed bereik variëren, van slechts tientallen gram gietstukken tot grote gietstalen onderdelen van enkele tonnen, tientallen tonnen of zelfs honderden tonnen.
Nadelen
Ongelijke organisatie: Nadat het vloeibare metaal in de mal is geïnjecteerd, stolt een laag vloeibaar metaal in contact met de malwand tot fijnere korrels. Naarmate de afstand tot de malwand groter wordt, verandert de kristalgroeimodus en wordt er een gelijkassige kristalzone gevormd in het midden van het gietstuk, wat resulteert in een ongelijkmatige organisatie in het gietstuk en relatief grove korrels.
Losse organisatie: Kristallisatie van vloeibaar metaal wordt uitgevoerd in de vorm van groei van boomtakken. Het is moeilijk voor de takken om volledig gevuld te worden met metaalvloeistof, wat resulteert in het algemene gebrek aan dichtheid van de gietstukken. Bovendien wordt de volumekrimp van vloeibaar metaal tijdens het afkoelen en stollen niet voldoende aangevuld, waardoor ook losse of zelfs krimpgaten kunnen ontstaan.
Ruw oppervlak: Het oppervlak van stalen gietstukken is over het algemeen ruw, wat niet te vergelijken is met het bewerkte oppervlak, en de vorm is ook complexer.
Toepassingsgebied
Veld van apparatuur voor krachtcentrales: Veel onderdelen van apparatuur voor thermische krachtcentrales en kerncentrales moeten bestand zijn tegen de corrosie van stoom onder hoge temperatuur en hoge druk. Stalen gietstukken kunnen in hoge mate aan deze eisen voldoen. Turbinecilinders en generatorstatorbehuizingen zijn bijvoorbeeld allemaal stalen gietstukken.
Gebied van spoorwegvervoer: Sommige belangrijke componenten van locomotieven en voertuigen, zoals wielen, zijframes, zijsteunen, koppelingen, enz., zijn traditionele stalen gietstukken. De wissel die wordt gebruikt voor het schakelen van spoorwegen is eveneens van gietstaal. Het wordt blootgesteld aan sterke schokken en wrijving en de werkomstandigheden zijn extreem zwaar.
Gebied van bouw- en technische machines: De meeste onderdelen van bouwmachines en technische machines zijn onderhevig aan hoge belastingen of moeten bestand zijn tegen impactslijtage, en een groot deel ervan bestaat uit gegoten stalen onderdelen, zoals aandrijfwielen, dragende wielen, tuimelaars, rupsplaten, enz. in het bewegingssysteem.
Productieproces
Smelten van gietstaal: Voor het smelten worden over het algemeen elektrische ovens gebruikt, voornamelijk boogovens en inductieovens. Afhankelijk van de verschillende gebruikte bekledingsmaterialen en slaksystemen kunnen ze worden onderverdeeld in zuurovens en alkalische ovens. Koolstofstaal en laaggelegeerd staal kunnen in elke oven worden gesmolten, maar hooggelegeerd staal kan alleen in alkalische ovens worden gesmolten.
Gietproces: Het vormzand dat wordt gebruikt om stalen gietstukken te produceren, moet een hoge vuurvastheid, anti-zandhechting, sterkte, luchtdoorlatendheid en rendement hebben. Bij het ontwerp van het gietsysteem en de stijgbuis wordt vaak gebruik gemaakt van het sequentiële stollingsprincipe om het gietsysteem en de stijgbuis zo in te stellen dat het optreden van krimpholtes en krimp wordt voorkomen. Gekoeld ijzer wordt ook veel gebruikt. Bovendien moet zoveel mogelijk een bodemgietsysteem met een eenvoudige vorm en een groot dwarsdoorsnedeoppervlak worden gebruikt, zodat het gesmolten staal de mal snel en soepel kan vullen.
Warmtebehandeling: De warmtebehandeling van gietstaal is meestal uitgloeien of normaliseren. Gloeien wordt voornamelijk gebruikt voor stalen gietstukken met w (C) ≥ 0,35% of met bijzonder complexe structuren; normaliseren wordt voornamelijk gebruikt voor stalen gietstukken met w (C) ≤ 0,35%. Dergelijke stalen gietstukken hebben een laag koolstofgehalte, goede plasticiteit en zijn bij afkoeling niet gemakkelijk te kraken.
