Die Fertigungstechnologie von Stahlgussteilen

Für Maschinenteile, die eine höhere Festigkeit, Plastizität und Zähigkeit erfordern, werden Stahlgussteile benötigt. Die Produktion von Stahlgussteilen liegt nach Gusseisen an zweiter Stelle und macht etwa 15 % der Gesamtproduktion von Gussteilen aus.

Nach der chemischen Zusammensetzung kann Stahlguss in zwei Kategorien eingeteilt werden: Kohlenstoffstahlguss und legierter Stahlguss. Unter ihnen ist Kohlenstoffgussstahl der am häufigsten verwendete Stahlguss, der mehr als 80% der Gesamtproduktion von Stahlguss ausmacht.

1.Kohlenstoffgussstahl

Im Allgemeinen hat der kohlenstoffarme Stahl ZG15 einen höheren Schmelzpunkt und eine schlechte Gießleistung und wird nur zur Herstellung von Motorteilen oder aufgekohlten Teilen verwendet; Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt ZG25～ZG45 hat umfassende Eigenschaften, die höher sind als alle Arten von Gusseisen, dh hohe Festigkeit und hervorragende Leistung. Aufgrund seiner Plastizität und Zähigkeit eignet es sich für die Herstellung von Teilen mit komplexen Formen, hohen Festigkeits- und Zähigkeitsanforderungen, wie Eisenbahnräder, Schmiedehammer- und Ambosse, Walzen und Hochdruckventile. Es ist die am häufigsten verwendete Art von Kohlenstoffstahlguss; Der kohlenstoffreiche Stahl ZG55 hat einen niedrigen Schmelzpunkt und seine Gießleistung ist besser als die von Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, aber seine Plastizität und Zähigkeit sind schlecht und er wird nur zur Herstellung weniger verschleißfester Teile verwendet.

2.Legierter Stahlguss

Nach der Gesamtmenge der Legierungselemente kann legierter Stahlguss in zwei Kategorien eingeteilt werden: niedriglegierter Stahl und hochlegierter Stahl.

• Niedriglegierter Stahlguss, unser Land verwendet hauptsächlich Mangan-Serien, Mangan-Silizium-Serien und Chrom-Serien. Wie ZG40Mn, ZG30MnSi1, ZG30Cr1MnSi1 usw. Es wird verwendet, um Teile wie Zahnräder, hydraulische Pressenarbeitszylinder und hydraulische Turbinenrotoren herzustellen, und ZG40Cr1 wird häufig verwendet, um wichtige Belastungsteile wie hochfeste Zahnräder und hochfeste Wellen herzustellen .
• Hochlegierter Stahlguss mit besonderen Eigenschaften wie Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit oder Korrosionsbeständigkeit. Zum Beispiel ist Hochmanganstahl ZGMn13 eine Art verschleißfester Stahl, der hauptsächlich zur Herstellung von Teilen verwendet wird, die unter Trockenreibungsbedingungen verwendet werden, wie die Vorderwand und Greiferzähne von Baggern, Raupen von Traktoren und Panzern usw.; Chrom-Nickel-Edelstahl ZG1Cr18Ni9 und Chrom-Edelstahl ZG1Cr13 und ZGCr28 usw. haben eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Salpetersäure und werden hauptsächlich zur Herstellung von Chemikalien-, Erdöl-, Chemiefaser- und Lebensmittelausrüstungsteilen verwendet. 

Gießverfahrenseigenschaften von Stahlguss

Die mechanischen Eigenschaften von Stahlguss sind höher als die von Gusseisen, aber die Gusseigenschaften sind schlechter als die von Gusseisen. Aufgrund des hohen Schmelzpunktes von Stahlguss ist der geschmolzene Stahl leicht zu oxidieren, die Fließfähigkeit des geschmolzenen Stahls ist schlecht und die Schrumpfung ist groß. Seine Körperschrumpfungsrate beträgt 10-14% und die lineare Schrumpfung beträgt 1.8-2.5%. Um Fehler wie unzureichendes Gießen, Kaltabscheidung, Schwindung und Porosität, Risse und Sandanhaftungen von Stahlgussteilen zu vermeiden, müssen kompliziertere Prozessmaßnahmen als bei Gusseisen ergriffen werden:

• 1. Aufgrund der schlechten Fließfähigkeit von geschmolzenem Stahl sollte die Wandstärke von Stahlgussteilen nicht weniger als 8 mm betragen, um Kältebarrieren und unzureichendes Gießen von Stahlgussteilen zu vermeiden; die Struktur des Gießsystems sollte einfach sein und die Querschnittsgröße sollte größer sein als die von Gusseisen; Trockenguss wird verwendet Oder heiße Form; Erhöhen Sie in geeigneter Weise die Gießtemperatur, im Allgemeinen 1520–1600 °C, da die Gießtemperatur hoch ist, der geschmolzene Stahl einen hohen Überhitzungsgrad aufweist und der flüssige Zustand für eine lange Zeit aufrechterhalten wird und die Fließfähigkeit verbessert werden kann. Eine zu hohe Gießtemperatur führt jedoch zu Fehlern wie Grobkörnern, thermischen Rissen, Poren und Sandanhaftungen. Daher liegt die Gießtemperatur kleiner, dünnwandiger und komplex geformter Gussstücke etwa bei der Schmelztemperatur von Stahl + 150°C; die Gießtemperatur von großen, dickwandigen Gussstücken liegt etwa 100 °C über ihrem Schmelzpunkt.
• 2. Da die Schwindung von Stahlguss die von Gusseisen bei weitem übertrifft, werden zur Vermeidung von Lunkern und Schwindungsfehlern bei Gussstücken in den meisten Gießverfahren Maßnahmen wie Steigrohre, Hartguss und Subventionen ergriffen, um eine sequentielle Erstarrung zu erreichen , um das Entstehen von Lunkern, Schwindporosität, Poren und Rissen bei Stahlgussteilen zu vermeiden, sollte die Wandstärke gleichmäßig sein, scharfe Ecken und rechtwinklige Strukturen vermieden werden, dem Gießsand wird Sägemehl zugesetzt, Koks wird hinzugefügt zum Kern, und Hohlkerne und Ölsandkerne werden verwendet, um die Rückziehbarkeit und Luftdurchlässigkeit von Sandformen oder -kernen zu verbessern. Der Schmelzpunkt von Stahlguss ist hoch und seine Gießtemperatur entsprechend hoch. Die Wechselwirkung zwischen geschmolzenem Stahl und Formmaterial bei hoher Temperatur kann leicht zu klebrigen Sandfehlern führen. Als Form sollte daher künstlicher Quarzsand mit höherer Feuerfestigkeit verwendet werden und die Oberfläche der Form sollte mit einer Beschichtung aus Quarzmehl oder Zirkonsandpulver bestrichen werden. Um die Gasquelle zu reduzieren, die Fließfähigkeit des geschmolzenen Stahls und die Festigkeit der Form zu verbessern, werden die meisten Stahlgussteile in trockenen oder schnell trocknenden Formen gegossen, wie beispielsweise CO2-gehärteten Natriumsilikat-Sandformen.
• 3. Wärmebehandlung von Stahlgussteilen: Alle Stahlgussteile sollten nach der Wärmebehandlung verwendet werden. Da Gussfehler wie Porosität, Risse, Lunker und Schwundporosität, Grobkörner, ungleichmäßiges Gefüge und Eigenspannungen in den Stahlgussteilen im Gusszustand vorliegen, ist die Festigkeit, insbesondere die Plastizität und Zähigkeit der Stahlgussteile stark reduziert. Um das Korn zu verfeinern, gleichmäßiges Gefüge zu erhalten und innere Spannungen zu beseitigen, müssen Stahlgussteile normalisiert oder geglüht werden. Normalisierter Stahl hat höhere mechanische Eigenschaften und niedrigere Kosten als geglühter Stahl, sodass er mehr Anwendungsmöglichkeiten hat. Da das Normalglühen jedoch größere Eigenspannungen verursacht als das Glühen, ist es nur für Stahlgussteile mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0.35 % geeignet. Da Gussteile aus kohlenstoffarmem Stahl eine gute Plastizität aufweisen, sind sie beim Abkühlen nicht leicht zu knacken. Um innere Spannungen zu reduzieren, sollten Stahlgussteile nach dem Normalglühen bei hoher Temperatur angelassen werden. Bei Stahlgussteilen mit Kohlenstoffgehalt ≥ 0.35%, komplexem Gefüge und leichter Rissbildung kann nur eine Glühbehandlung durchgeführt werden. Stahlgussteile sollten nicht abgeschreckt werden, da sie sonst leicht reißen.
• 4. das Schmelzen von Stahlguss: Beim Schmelzen von Stahlguss werden im Allgemeinen offene Herdöfen, Elektrolichtbogenöfen und Induktionsöfen verwendet. Der offene Herd zeichnet sich durch sein großes Fassungsvermögen, die Verwendung von Stahlschrott als Rohstoff, die Fähigkeit zur genauen Kontrolle der Stahlzusammensetzung und die Fähigkeit zum Schmelzen von hochwertigem Stahl und niedriglegiertem Stahl aus. Es wird hauptsächlich zum Schmelzen von Stahlschmelzen für große Stahlgussteile mit hohen Qualitätsanforderungen verwendet.

Der Dreiphasen-Elektrolichtbogenofen ist einfach zu starten und zu stoppen, kann die Zusammensetzung und Qualität des geschmolzenen Stahls sicherstellen, die Anforderungen an die Beschickung sind nicht sehr streng und er ist leicht aufzuheizen, so dass er hoch werden kann -Qualitätsstahl, hochlegierter Stahl und Spezialstahl usw. Es handelt sich um ein Produktionsformteil Gemeinsame Ausrüstung für Stahlguss.

Darüber hinaus können mit dem Netzfrequenz- oder Zwischenfrequenz-Induktionsofen verschiedene hochlegierte Edelstähle und Stähle mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt erschmolzen werden. Der Induktionsofen hat eine hohe Schmelzgeschwindigkeit, einen geringen Verbrennungsverlust der Legierungselemente, einen geringen Energieverbrauch und eine hohe Qualität des geschmolzenen Stahls, dh einen geringen Gehalt an Verunreinigungen und wenige Einschlüsse. Es ist für kleine Stahlgusswerkstätten geeignet.

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