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鑄鋼件的分類(lèi)及制造技術(shù)

發(fā)布時(shí)間： 2025-01-07 來(lái)源：洛陽(yáng)順祥機(jī)械有限公司點(diǎn)擊：1211

鑄鋼件的分類(lèi)及制造技術(shù)

對(duì)于強(qiáng)度

、塑性和韌性要求更高的機(jī)器零件，需要采用鑄鋼件

，鑄鋼件的產(chǎn)量?jī)H次于鑄鐵

，約占鑄件總產(chǎn)量的15%。

　　一

、按照化學(xué)成分鑄鋼可分為碳素鑄鋼和合金鑄鋼兩大類(lèi)

。其中以碳素鑄鋼應(yīng)用最廣

，占鑄鋼總產(chǎn)量的80%以上

。

、碳素鑄鋼

　　一般的

，低碳鋼ZG15的熔點(diǎn)較高、鑄造性能差

，僅用于制造電機(jī)零件或滲碳零件

；中碳鋼ZG25～ZG45，具有高于各類(lèi)鑄鐵的綜合性能

，即強(qiáng)度高

、有優(yōu)良的塑性和韌性，因此適于制造形狀復(fù)雜

、強(qiáng)度和韌性要求高的零件

，如火車(chē)車(chē)輪、鍛錘機(jī)架和砧座

、軋輥和高壓閥門(mén)等

，是碳素鑄鋼中應(yīng)用最多的一類(lèi)；高碳鋼ZG55的熔點(diǎn)低

，其鑄造性能較中碳鋼的好，但其塑性和韌性較差

，僅用于制造少數(shù)的耐磨件

。

　　2、合金鑄鋼

　　根據(jù)合金元素總量的多少

，合金鑄鋼可分為兩低合金鋼和高合金鋼大類(lèi)

。

　　（1）低合金鑄鋼

，我國(guó)主要應(yīng)用錳系

、錳硅系及鉻系等。如ZG40Mn

、ZG30MnSi1

、ZG30Cr1MnSi1等。用來(lái)制造齒輪

、水壓機(jī)工作缸和水輪機(jī)轉(zhuǎn)子等零件

，而ZG40Cr1常用來(lái)制造高強(qiáng)度齒輪和高強(qiáng)度軸等重要受力零件。

　?div id="m50uktp" class="box-center"> 。?）高合金鑄鋼

，具有耐磨、耐熱或耐腐蝕等特殊性能

。如高錳鋼ZGMn13

，是一種抗磨鋼，主要用于制造在干磨擦工作條件下使用的零件

，如挖掘機(jī)的抓斗前壁和抓斗齒

、拖拉機(jī)和坦克的履帶等

；鉻鎳不銹鋼ZG1Cr18Ni9和鉻不銹鋼ZG1Cr13和ZGCr28等，對(duì)硝酸的耐腐蝕性很高

，主要用于制造化工

、石油、化纖和食品等設(shè)備上的零件

。

　　二

、鑄鋼的鑄造工藝特點(diǎn)

　　鑄鋼的機(jī)械性能比鑄鐵高，但其鑄造性能卻比鑄鐵差

。因?yàn)殍T鋼的熔點(diǎn)較高

，鋼液易氧化、鋼水的流動(dòng)性差

、收縮大

，其體收縮率為10%～14%，線(xiàn)收縮為1.8%～2.5%.為防止鑄鋼件產(chǎn)生澆不足

、冷隔

、縮孔和縮松、裂紋及粘砂等缺陷

，必須采取比鑄鐵復(fù)雜的工藝措施：

、由于鋼液的流動(dòng)性差，為防止鑄鋼件產(chǎn)生冷隔和澆不足

，鑄鋼件的壁厚不能小于8mm

；澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單、且截面尺寸比鑄鐵的大

；采用干鑄型或熱鑄型

；適當(dāng)提高澆注溫度，一般為1520～1600℃

，因?yàn)闈沧囟雀?div id="4qifd00" class="flower right">

，鋼水的過(guò)熱度大、保持液態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)

，流動(dòng)性可得到改善

。但是澆溫過(guò)高，會(huì)引起晶粒粗大

、熱裂

、氣孔和粘砂等缺陷。因此一般小型

、薄壁及形狀復(fù)雜的鑄件

，其澆注溫度約為鋼的熔點(diǎn)溫度+150℃；大型、厚壁鑄件的澆注溫度比其熔點(diǎn)高出100℃左右

。

、由于鑄鋼的收縮大大超過(guò)鑄鐵，為防止鑄件出現(xiàn)縮孔

、縮松缺陷

，在鑄造工藝上大都采用冒口和、冷鐵和補(bǔ)貼等措施

，以實(shí)現(xiàn)順序凝固

。

　　此外，為防止鑄鋼件產(chǎn)生縮孔

、縮松

、氣孔和裂紋缺陷，應(yīng)使其壁厚均勻

、避免尖角和直角結(jié)構(gòu)

、在鑄型用型砂中加鋸末、在型芯中加焦炭

、以及采用空心型芯和油砂芯等來(lái)改善砂型或型芯的退讓性和透氣性

。

　　鑄鋼的熔點(diǎn)高，相應(yīng)的其澆注溫度也高

。高溫下鋼水與鑄型材料相互作用

，極易產(chǎn)生粘砂缺陷。因此

，應(yīng)采用耐火度較高的人造石英砂做鑄型，并在鑄型表面刷由石英粉或鋯砂粉制得的涂料

。為減少氣體來(lái)源

、提高鋼水流動(dòng)性及鑄型強(qiáng)度，大多鑄鋼件用干型或快干型來(lái)鑄造

，如采用CO₂硬化的水玻璃砂型

。

　　三、鑄鋼件的熱處理

　　鑄鋼件均應(yīng)在熱處理后使用

。因?yàn)殍T態(tài)下的鑄鋼件內(nèi)部存在氣孔

、裂紋、縮孔和縮松

、晶粒粗大

、組織不均及殘余內(nèi)應(yīng)力等鑄造缺陷，使鑄鋼件的強(qiáng)度

、尤其是塑性和韌性大大降低

。

　　為細(xì)化晶粒、均勻組織及消除內(nèi)應(yīng)力，鑄鋼件必須進(jìn)行正火或退火處理

。正火處理后的鋼

，其機(jī)械性能較退火后的高，成本也較低

，所以應(yīng)用較多

。但由于正火處理會(huì)引起較退火大的內(nèi)應(yīng)力，只適用于含碳量小于0.35%的鑄鋼件

。因?yàn)榈吞艰T鋼件的塑性好

，冷卻時(shí)不易開(kāi)裂。為減小內(nèi)應(yīng)力

，鑄鋼件在正火后

，還應(yīng)進(jìn)行高溫回火。對(duì)于含碳量≥0.35%的

、結(jié)構(gòu)復(fù)雜及易產(chǎn)生裂紋的鑄鋼件

，只能進(jìn)行退火處理。鑄鋼件不宜淬火

，否則極易開(kāi)裂

。

　　四、鑄鋼的熔煉

　　鑄鋼的熔煉一般采用平爐

，電弧爐和感應(yīng)爐等

。平爐的特點(diǎn)是容量大、可利用廢鋼作原料

、能準(zhǔn)確控制鋼的成分并能熔煉優(yōu)質(zhì)鋼及低合金鋼

，多用于熔煉質(zhì)量要求高的、大型鑄鋼件用的鋼液

。

　　三相電弧爐的開(kāi)爐和停爐操作方便

，能保證鋼液的成分和質(zhì)量、對(duì)爐料的要求不甚嚴(yán)格

、容易升溫

，故能煉優(yōu)質(zhì)鋼、高級(jí)合金鋼和特殊鋼等

，是生產(chǎn)成型鑄鋼件的常用設(shè)備

。

　　此外，采用工頻或中頻感應(yīng)爐

，能熔煉各種高級(jí)合金鋼和碳含量極低的鋼

。感應(yīng)爐的熔煉速度快、合金元素?zé)龘p小

、能源消耗少

、且鋼液質(zhì)量高，即雜質(zhì)含量少、夾雜少

。

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