La tecnología de fabricación de piezas de fundición de acero

Hora de publicación: 06 / 26 2021 Autor: Editor del sitio Visita: 11419

Para las piezas de la máquina que requieren mayor resistencia, plasticidad y tenacidad, se requieren fundiciones de acero. La producción de piezas de fundición de acero es superada solo por la de hierro fundido, y representa aproximadamente el 15% de la producción total de piezas de fundición.

Según la composición química, el acero fundido se puede dividir en dos categorías: acero fundido al carbono y acero fundido aleado. Entre ellos, el acero fundido al carbono es el más utilizado y representa más del 80% de la producción total de acero fundido.

1.Acero fundido al carbono

Generalmente, el acero con bajo contenido de carbono ZG15 tiene un punto de fusión más alto y un rendimiento de fundición deficiente, y solo se utiliza para fabricar piezas de motor o piezas carburizadas; El acero de medio carbono ZG25 ～ ZG45 tiene propiedades integrales superiores a todos los tipos de hierro fundido, es decir, alta resistencia y excelente rendimiento. Por su plasticidad y tenacidad, es adecuado para la fabricación de piezas con formas complejas, requisitos de alta resistencia y tenacidad, como ruedas de tren, soportes y yunques de martillos de forja, rodillos y válvulas de alta presión. Es el tipo de acero al carbono más utilizado; El acero con alto contenido de carbono ZG55 tiene un punto de fusión bajo y su rendimiento de fundición es mejor que el del acero con contenido medio de carbono, pero su plasticidad y tenacidad son deficientes, y solo se utiliza para fabricar algunas piezas resistentes al desgaste.

2.Aleación de acero fundido

Según la cantidad total de elementos de aleación, el acero fundido de aleación se puede dividir en dos categorías: acero de baja aleación y acero de alta aleación.

Acero fundido de baja aleación, nuestro país utiliza principalmente series de manganeso, series de silicio de manganeso y series de cromo. Como ZG40Mn, ZG30MnSi1, ZG30Cr1MnSi1, etc. Se utiliza para fabricar piezas como engranajes, cilindros de trabajo de prensas hidráulicas y rotores de turbinas hidráulicas, y ZG40Cr1 se utiliza comúnmente para fabricar piezas de tensión importantes como engranajes y ejes de alta resistencia. .
Acero fundido de alta aleación, con propiedades especiales como resistencia al desgaste, resistencia al calor o resistencia a la corrosión. Por ejemplo, el acero con alto contenido de manganeso ZGMn13 es un tipo de acero antidesgaste, utilizado principalmente para fabricar piezas utilizadas en condiciones de trabajo de fricción seca, como la pared frontal y los dientes de agarre de excavadoras, orugas de tractores y tanques, etc .; El acero inoxidable al cromo-níquel ZG1Cr18Ni9 y el acero inoxidable al cromo ZG1Cr13 y ZGCr28, etc., tienen una alta resistencia a la corrosión por el ácido nítrico y se utilizan principalmente para fabricar piezas de equipos químicos, de petróleo, de fibra química y de alimentos.

Características del proceso de fundición de acero fundido.

Las propiedades mecánicas del acero fundido son más altas que las del hierro fundido, pero sus propiedades de fundición son peores que las del hierro fundido. Debido al alto punto de fusión del acero fundido, el acero fundido es fácil de oxidar, la fluidez del acero fundido es pobre y la contracción es grande. Su tasa de contracción del cuerpo es del 10-14% y la contracción lineal es del 1.8-2.5%. Para evitar defectos como un vertido insuficiente, separación en frío, contracción y porosidad, grietas y adherencia de arena de las piezas de acero fundido, se deben adoptar medidas de proceso más complicadas que el hierro fundido:

1. Debido a la escasa fluidez del acero fundido, para evitar las barreras frías y el vertido insuficiente de las piezas de fundición de acero, el espesor de la pared de las piezas de fundición de acero no debe ser inferior a 8 mm; la estructura del sistema de vertido debe ser simple y el tamaño de la sección transversal debe ser mayor que el del hierro fundido; se utiliza fundición seca o molde caliente; Aumente apropiadamente la temperatura de vertido, generalmente 1520 ° ° 1600 ° C, porque la temperatura de vertido es alta, el acero fundido tiene un alto grado de sobrecalentamiento y el estado líquido se mantiene durante mucho tiempo y la fluidez se puede mejorar. Sin embargo, si la temperatura de vertido es demasiado alta, provocará defectos como granos gruesos, grietas térmicas, poros y adherencia de la arena. Por lo tanto, la temperatura de fundición de piezas fundidas pequeñas, de paredes delgadas y de formas complejas es aproximadamente la temperatura del punto de fusión del acero + 150 ° C; la temperatura de fundición de las piezas de fundición grandes de paredes gruesas es aproximadamente 100 ° C más alta que su punto de fusión.
2. Como la contracción del acero fundido excede en gran medida a la del hierro fundido, para evitar cavidades de contracción y defectos de contracción en las piezas fundidas, la mayoría de los procesos de fundición adoptan medidas como elevadores, hierro refrigerado y subsidios para lograr una solidificación secuencial. , para evitar la aparición de cavidades de contracción, porosidad de contracción, poros y grietas en las fundiciones de acero, el espesor de la pared debe ser uniforme, se deben evitar las esquinas afiladas y las estructuras en ángulo recto, se agrega aserrín a la arena de fundición, se agrega coque hasta el núcleo, y los núcleos huecos y los núcleos de arena de aceite se utilizan para mejorar la capacidad de recauchutado y la permeabilidad al aire de los moldes o núcleos de arena. El punto de fusión del acero fundido es alto y su temperatura de fundición es correspondientemente alta. La interacción entre el acero fundido y el material del molde a alta temperatura puede producir fácilmente defectos de arena pegajosa. Por lo tanto, se debe utilizar arena de cuarzo artificial con mayor refractariedad como molde, y la superficie del molde se debe cepillar con un revestimiento de polvo de cuarzo o arena de circonio. Para reducir la fuente de gas, mejorar la fluidez del acero fundido y la resistencia del molde, la mayoría de las piezas de acero se funden en moldes secos o de secado rápido, como moldes de arena de silicato de sodio endurecido con CO2.
3. Tratamiento térmico de piezas fundidas de acero: Todas las piezas fundidas de acero deben utilizarse después del tratamiento térmico. Debido a que existen defectos de fundición tales como porosidad, grietas, cavidad de contracción y porosidad de contracción, granos gruesos, estructura desigual y tensión interna residual en las piezas de acero fundidas en el estado tal como están fundidas, la resistencia, especialmente la plasticidad y tenacidad de las piezas de fundición de acero son En gran medida reducido Para refinar el grano, uniformizar la estructura y eliminar la tensión interna, las piezas de acero deben estar normalizadas o recocidas. El acero normalizado tiene propiedades mecánicas más altas y un costo más bajo que el acero recocido, por lo que tiene más aplicaciones. Sin embargo, debido a que el tratamiento de normalización provocará una tensión interna mayor que el recocido, solo es adecuado para piezas de fundición de acero con un contenido de carbono inferior al 0.35%. Debido a que las piezas fundidas de acero con bajo contenido de carbono tienen buena plasticidad, no son fáciles de agrietar durante el enfriamiento. Para reducir la tensión interna, las piezas fundidas de acero deben templarse a alta temperatura después de la normalización. Para fundiciones de acero con contenido de carbono ≥ 0.35%, estructura compleja y fácil de agrietar, solo se puede realizar un tratamiento de recocido. Las piezas fundidas de acero no deben templarse, de lo contrario se agrietarán fácilmente.
4. La fundición de acero fundido: La fundición de acero fundido generalmente utiliza hornos de solera abierta, hornos de arco eléctrico y hornos de inducción. El hogar abierto se caracteriza por su gran capacidad, el uso de chatarra de acero como materia prima, la capacidad de controlar con precisión la composición del acero y la capacidad de fundir acero de alta calidad y acero de baja aleación. Se utiliza principalmente para fundir acero fundido para grandes piezas de acero con requisitos de alta calidad.

El horno de arco eléctrico trifásico es fácil de iniciar y detener el horno, puede garantizar la composición y la calidad del acero fundido, los requisitos para la carga no son muy estrictos y es fácil de calentar, por lo que puede aumentar -acero de calidad, acero aleado de alta calidad y acero especial, etc. Es un equipo común de moldeo de producción para piezas de fundición de acero.

Además, el horno de inducción de frecuencia industrial o de frecuencia intermedia se puede utilizar para fundir varios aceros aleados de alta calidad y aceros con un contenido de carbono extremadamente bajo. El horno de inducción tiene una velocidad de fusión rápida, una pérdida por combustión de elementos de baja aleación, un bajo consumo de energía y una alta calidad de acero fundido, es decir, un bajo contenido de impurezas y pocas inclusiones. Es adecuado para pequeños talleres de fundición de acero.

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