Стальное литье

Стальное литье - это специализированная форма литья, включающая отливку различных типов стали до конечной / чистой или почти чистой формы. Стальные отливки используются, когда чугунные отливки не могут обеспечить достаточную прочность или ударостойкость. ^{[ 1 ]}

Примеры стальных отливок включают в себя: колеса гидроэлектрических турбин , ковочные прессы , шестерни , рамы железнодорожных тележек , корпуса клапанов , насосов корпуса , горное оборудование , морское оборудование , турбокомпрессоров турбины двигателей и блоки цилиндров . ^{[ 1 ]}

Стальные отливки делятся на две основные группы: углеродистые стали и легированные стали . ^{[ 1 ]}

Литейность стали

Сталь труднее отливать, чем железо. Он имеет более высокую температуру плавления и большую скорость усадки, что требует учета при проектировании формы. Стоям следует предоставить больше возможностей для вытягивания по мере того, как металл остывает и сжимается. Следует обратить внимание на толщину полостей формы, поскольку более тонкие участки остывают быстрее, чем более толстые, что может создать точки внутреннего напряжения, которые могут привести к разрушению.

Расплавленная сталь также менее текуча, чем расплавленное железо, что затрудняет заливку и заполнение сложных зазоров в полости формы. Расплавленная сталь также с большей вероятностью вступит в реакцию с внутренними поверхностями формы, что приводит к более непредсказуемым результатам.

Обрабатываемость ^{[ 2 ]}

Литые детали часто требуют механической обработки для достижения точных допусков и желаемого качества поверхности. Углеродистая сталь — самый простой в обработке тип стали. Резка или шлифовка высокоуглеродистой стали требует больше времени, а инструменты изнашиваются быстрее. Низкоуглеродистая сталь может стать липкой, что затрудняет работу с ней.

Как правило, наличие сплавов, используемых для повышения механических характеристик, часто усложняет обработку.

Демпфирующая способность

Литье часто является ценным средством создания сложных деталей, используемых в машинах, где вибрация часто является фактором. Литая сталь обычно имеет более низкую демпфирующую способность, чем чугун, что может привести к избыточной вибрации и шуму в виде звона или визга.

Ударопрочность и износостойкость

Большинство сталей обладают хорошим балансом прочности и пластичности, что делает их чрезвычайно прочными. Это позволяет им выдерживать значительные нагрузки и деформации без разрушения. Сталь также может быть достаточно износостойкой. Добавки из сплава могут повысить как ударопрочность, так и износостойкость. ^{[ 3 ]}

Стальные литейные сплавы

Отливки из легированной стали делятся на две категории: низколегированные стали и высоколегированные стали. ^{[ 4 ]} Низколегированные стали содержат менее 8% легирующих элементов, а высоколегированные — 8% и более. ^{[ 4 ]}

Это таблица некоторых стальных литейных сплавов:

Отливки из жаропрочной стали по ASTM A297-1981. ^{[ 4 ]}
Оценка	Номинальный состав сплава (% масс.)	Предел прочности, минимум		Предел текучести до 0,2%, минимум		Удлинение, минимальное, от 2 дюймов 51 мм (%)
Оценка	Номинальный состав сплава (% масс.)	(кси)	(МПа)	(кси)	(МПа)	Удлинение, минимальное, от 2 дюймов 51 мм (%)
ХК	28 Кр	55	380	-	-	-
HD	28 Кр, 5 дней	75	515	35	240	8
ВЧ	19 Кр, 9 Дней	70	485	35	240	25
ХХ	25 Кр, 12 дней	75	515	35	240	10
ПРИВЕТ	28 Кр, 15 дней	70	485	35	240	10
Гонконг	25 Кр, 20 дней	65	450	35	240	10
ХЛ	29 Кр, 20 дней	65	450	35	240	10
HN	20 Кр, 25 дней	63	435	-	-	8
HP	26 Кр, 35 дней	62.5	430	34	235	4.5
ХТ	15 Кр, 35 дней	65	450	-	-	4
ХУ	19 хром, 39 никель	65	450	-	-	4
HW	12 Кр, 60 дней	60	415	-	-	-
ХХ	17 Кр, 66 Дней	60	415	-	-	-

Отливки из коррозионностойкой стали согласно ASTM A743-1981a. ^{[ 5 ]}
Оценка	Номинальный состав сплава (% масс.)	Предел прочности, минимум		Предел текучести до 0,2%, минимум		Удлинение, минимальное, от 2 дюймов 51 мм (%)
Оценка	Номинальный состав сплава (% масс.)	(кси)	(МПа)	(кси)	(МПа)	Удлинение, минимальное, от 2 дюймов 51 мм (%)
CF-8	9 Кр, 9 Ni	70	485	30	205	35
КГ-12	22 Кр, 12 Дней	70	485	28	195	35
CF-20	19 Кр, 9 Дней	70	485	30	205	30
ЦФ-8М	19 Cr, 10 Ni, с Мо	70	485	30	205	30
CF-8C	19 Cr, 10 Ni, с Nb	70	485	30	205	30
CF-16 и CF-16Фа	19 Cr, 9 Ni, свободная обработка	70	485	30	205	25
СН-10 и СН-20	25 Кр, 12 дней	70	485	30	205	30
СК-20	25 Кр, 20 дней	65	450	28	195	30
СЕ-30	29 Кр, 9 дней	80	550	40	275	10
СА-15 и СА-15М	12 Кр	90	620	65	450	18
СВ-30	20 Кр	65	450	30	205	-
СС-50	28 Кр	55	380	-	-	-
СА-40	12 Кр	100	690	70	485	15
CF-3	19 Кр, 9 Дней	70	485	30	205	35
ЦФ-3М	19 Cr, 10 Ni, с Мо	70	485	30	205	30
CG6MMN	Cr-Ni-Mn-Mo	75	515	35	240	30
ЦГ-8М	19 Cr, 11 Ni, с Мо	75	520	35	240	25
ЦН-7М	20 Cr, 29 Ni, с Co и Mo	62	425	25	170	35
ЦН-7МС	19 Cr, 24 Ni, с Co и Mo	70	485	30	205	35
CW-12М	Ni, Mo и Cr	72	495	46	315	4
CY-40	Ni, Cr и Fe	70	485	28	195	30
СА-6НМ	12 Кр, 4 дня	110	775	80	550	15
CD-4MCu	25 Cr, 5 Ni, 3 Cu, 2 Mo	100	690	70	485	16
СА-6Н	11 Кр, 7 Дней	140	965	135	930	15

Терминология

В современном словаре термин « литая сталь» почти всегда используется в том смысле , в каком он относится к стальным отливкам. В период с конца 19 по середину 20 веков это было не всегда так, и это стоит понимать, читая исторические документы; см . в литой стали подробности .

Ссылки

Примечания

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Оберг, с. 1332
^ «Обработка чугунных деталей | Современное литье | AFS» . www.afsinc.org . Проверено 7 июля 2016 г.
^ «Понимание характеристик материалов для стальных отливок | AFS» . www.afsinc.org . Проверено 7 июля 2016 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Оберг, с. 1334
^ Оберг, с. 1335

Библиография

Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д.; Хортон, Холбрук Л.; Райффель, Генри Х. (2000), Справочник машинного оборудования (26-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press Inc., ISBN 0-8311-2635-3 .

[mh1332-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Оберг, с. 1332

[2] «Обработка чугунных деталей | Современное литье | AFS» . www.afsinc.org . Проверено 7 июля 2016 г.

[3] «Понимание характеристик материалов для стальных отливок | AFS» . www.afsinc.org . Проверено 7 июля 2016 г.

[oberg1334-4] Перейти обратно: ^а ^б ^с Оберг, с. 1334

[5] Оберг, с. 1335

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]