大型鑄件

大型鑄件

大型鑄件,解決鑄件縮松缺陷的方法,最根本的著眼點就是“熱平衡”。

基本介紹

  • 中文名:大型鑄件
  • 外文名:heavy casting
  • 作用:解決鑄件縮松缺陷的方法
  • 鑄造工藝:比較早的一種金屬熱加工工藝
  • 主要優點:減少加工裕量,降低機加工成本等
  • 套用領域:大型製造業
  • 拼音:dàxíngzhùjiàn
影響因素,用途,主要優點,工藝,相關參數,

影響因素

影響大型鑄件收縮率的因素:
大型鑄件在凝固過程中,它的各部分尺寸一般都要縮小,鑄件尺寸縮小的百分率,叫做鑄造線收縮率或鑄造收縮率。製造鑄模 ( 包括芯盒) 時,要按確定的鑄造收縮率,將鑄模放大一些,以保證冷卻後鑄件的尺寸符合要求。大型鑄件冷卻時各個尺寸的收縮量可由下式求得:
收縮量 = 大型鑄件尺寸×鑄造收縮率
1. 大型鑄件的結構複雜收縮困難,鑄件的收縮率減小。例如,同一成分澆注的鑄鋼件,因結構形狀不同,其中以自由收縮時的收縮率最大。
2. 大型鑄件的材料鑄件的材料不同,鑄造收縮率也不同。例如,鑄鋼的收縮率比灰鑄鐵大;灰鑄鐵中硫多時,收縮率增大,矽多時收縮率減小。
3. 大型鑄件的退讓性鑄型的退讓性好,鑄件的收縮率增大。例如,用濕性和水玻璃砂型澆鑄的鑄件比干型澆鑄的鑄件的收縮率大。同樣道理,隨著鑄件的尺寸增大,鑄型的退讓性變差,鑄件的收縮率 也就減小。
所以鑄造收縮率要結合實際情況來選擇。尺寸要求精確的大型鑄件,鑄造收縮率要根據試澆的大型鑄件進行修正。同一個大型鑄件,由於結構上的原因,其軸向與徑向或長、寬、高三個方向的收縮率可能不一致。對於尺寸要求較精確的大型鑄件,各個方向應給以不同的收縮率。在實際生產中,一般的大型鑄件,特別是尺寸不大的大型鑄件,各個方向都用同一的收縮率,儘管這樣會造成一些誤差,但由於誤差一般不大,而這樣大大便於鑄模的加工製造。

用途

大型鑄件:解決鑄件縮松缺陷的方法,最根本的著眼點就是“熱平衡”。其方法是:(1)在工具機鑄件結構形成的厚處與熱節處,實行快速凝固,人為地造成工具機鑄件各處溫度場的基本平衡。採用內外冷鐵,局部採用蓄熱量大的鋯英砂,鉻鐵礦砂或特種塗料。(2)合理的工藝設計。內澆道設在工具機鑄件相對溥壁處,數時多且分散。使最早進入厚壁處的金屬液率先凝固,薄壁處後凝固,使各處基本達到均衡凝固。對於壁厚均勻的工具機鑄件,採用多個內澆道和出氣孔。內澆道多,分散與均布,使整體熱量均衡。出氣孔細且多,即排氣通暢又起散熱作用。(3)改變內澆道的位置(4)選用蓄熱量大的造型材料,這對用消失模生產抗磨產品極為重要!鉻鐵礦砂取代石英砂等蓄熱量小的其它砂種,會取得良好的效果,澆畢微震更優!(5)低溫快燒,開放式澆注系統。使金屬液快速,平穩,均衡地充滿鑄型。這要因件制宜。(6)球鐵的工具機鑄型強度大,表面硬度≧90,砂箱剛性大,對消除縮松有利。(7)需要冒口時,當首遷熱冒口,且離開熱節。若將冒口置於熱節上,必將加大冒口尺寸,形成“熱上加熱”。弄不好,非但縮松難除,還會產生集中性縮孔,又降低了工藝出品率。(8)鑄型傾斜擺放與合金化,都獲益。消除工具機鑄件縮松缺陷是一個複雜的認識與實施過程。應以“熱平衡”為基本原則,對雎體鑄件做科學分析,制訂合理的工藝方案,遷擇好適宜的造型材料,工裝及正確操作且標準化。那么任何工具機鑄件的縮松缺陷都可以解決。 

主要優點

1.大型床身鑄件尺寸形狀精確,重複性好,具有精密鑄造的特點;
2.大型床身鑄件的表面光潔度高;
3.不合箱、不取模,大大簡化了造型工藝,消除了因取模、合箱引起的工具機床身鑄造缺陷和廢品;
4.可在理想位置設定合理形狀的澆冒口,不受分型、取模等傳統因素的制約,減少了鑄件的內部缺陷;
5.組合澆注,一箱多件,大大提高了大型工具機鑄件的工藝出品率和生產效率;
6.減少了加工裕量,降低了機加工成本;
7.採用無粘結劑、無水分、無任何添加物的乾砂造型,根除了由於水分、添加物和粘結劑引起的各種鑄造缺陷和廢品;
8.大大簡化了砂處理系統,型砂可全部重複使用,取消了型砂製備工部和廢砂處理工部;
9.大型床身鑄件無飛邊毛刺,使清理打磨工作量減少50%以上。

工藝

大型鑄件屬鑄造工藝產品,鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝,已有約6000年的歷史。鑄造是將金屬熔煉成符合一定要求的液體並澆進鑄型里,經冷卻凝固、清整處理後得到有預定形狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程。鑄造是現代機械製造工業的基礎工藝之一。中國約在公元前1700~前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期,工藝上已達到相當高的水平。中國商朝的重875公斤的司母戊方鼎,戰國時期的曾侯乙尊盤,西漢的透光鏡,都是古代鑄造的代表產品。
大型鑄件選用優質細膩的灰口鑄鐵HT200-HT300,精準的配比,更高的抗拉抗彎強度,使您購買無後顧之憂。 國際流行的熱處理工藝,使鑄件應力變形減少到最小度。長久使用更趨於穩定。
採用大型超長機加工,銑刨鏜均可。3.2*16米的龍門刨床全體加工,大型鑄件保了16米床身全體的直線度和工具機的最終加工精度。

相關參數

大型鑄件用不銹鑄鋼的熱處理與力學性能
鋼 號
熱 處 理
力學性能(不小於)
硬度 HBS
σb /MPa
σs /MPa
δ (%)
φ (%)
ZG15Cr13
(1)加熱到≤995℃,空冷,並在595℃ 回火;或(2)在790℃ 退火
620
450
18
30
≤241
ZG20Cr13
580
392
16
35
170~235
ZG30Cr13
690
485
15
25
≤269
ZG12Cr18Ni9Ti
加熱≥1040℃,保溫足夠時間,水淬或其他快冷
440
195
25
32
---
ZG06Cr13Ni14Mo
(1)退火應>600℃;(2)正火和淬火;在AC3以上進行;(3)回火;在AC1上下進行一次或二次回火
760
550
15
35
≥220
ZG06Cr13Ni16Mo
750
550
15
35
≥220
ZG09Cr19Ni9
加熱到≥1040℃,保溫足夠時間,水淬或其他快冷(本人實驗證明1020℃也可以)
485
205
35
---
---
ZG08Cr19Ni11Mo3
520
240
25
---
---
ZG12Cr22Ni12
485
195
35
---
---
ZG20Cr25Ni20
加熱到≥1040℃,保溫足夠時間,水淬或其他快冷
450
195
30
---
---
ZG12Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N
加熱到≥1100~1150℃,保溫足夠時間,水淬或其他快冷
588
294
25
35
---
ZG12Cr18Mn13Mo2Cu2N
588
294
30
40
---
大型鑄件用不銹鑄鋼的鋼號與化學成分
單位:(質量分數)(%)
鋼  號
C
Si
Mn
P  ≤
S  ≤
Cr
Ni
Mo
其他
ZG15Cr13  (ZG1Cr13)
≤0.15
≤1.50
≤1.00
0.040
0.040
11.5~  14.0
≤1.00
≤0.05
---
ZG20Cr13  (ZG2Cr13)
0.16~  0.24
≤1.00
≤0.60
0.030
0.035
11.5~  14.0
---
---
---
ZG30Cr13  (ZG3Cr13
0.20~  0.40
≤1.50
≤1.00
0.040
0.040
11.5~  14.0
≤1.00
≤0.05
---
ZG12Cr18Ni9Ti
(ZG1Cr18Ni9Ti)
≤0.12
≤1.50
0.80~  2.00
0.030
0.040
17.0~  20.0
8.00~  11.00
Ti5(C—0.03)~0.80
ZG06Cr13Ni4Mo
(ZG0Cr13Ni4Mo)
≤0.06
≤1.00
≤1.00
0.030
0.030
11.5~  14.0
3.50~  4.50
0.40~  1.00
ZG06Cr13Ni6Mo
(ZG0Cr13Ni6Mo)
≤0.06
≤0.70
≤0.80
0.030
0.030
12.0~  14.0
5.50~  6.50
0.40~  1.00
ZG08Cr19Ni9
(ZG0Cr19Ni9)
≤0.08
≤2.00
≤1.50
0.040
0.040
17.0~  21.0
8.00~  11.00
ZG08Cr19Ni11Mo3
(ZG0Cr19Ni11Mo3)
≤0.08
≤1.50
≤1.50
0.040
0.040
18.0~  21.0
9.00~  13.00
3.00  4.00
ZG12Cr22Ni12
(ZG1Cr22Ni12)
≤0.12
≤2.00
≤1.50
0.040
0.040
20.0~  23.0
10.00~  13.00
ZG20Cr25Ni20
(ZG20Cr25Ni20)
≤0.20
≤2.00
≤1.50
0.040
0.040
23.0~  27.0
19.00~  31.00
ZG12Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N
(ZG1Cr17Mn9Ni4Mo3Cu2N)
≤0.12
≤1.50
8.00~  10.00
0.060
0.035
16.00~  19.00
3.00~  5.00
2.90~  3.50
Cu 2.00~250;  N 0.16~0.26
ZG12Cr18Mn13Mo2CuN
(ZG1Cr18Mn13Mo2CuN)
≤0.12
≤1.50
12.00~  14.00
0.060
0.035
17.00~  20.00
---
1.50~  2.00
Cu 1.00~1.50;  N 0.19~0.26

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