Андрей Смирнов
Время чтения: ~11 мин.
Просмотров: 0

Популярные способы литья стали

Стальная отливка

Стальные отливки изготавливают только из спокойной стали.

Стальные отливки работают в ответственных условиях при высоких температурах и давлениях и бывают нагружены большими компенсационными напряжениями. Поэтому стали для них должны отличаться высокой длительной прочностью и пластичностью. В процессе эксплуатации отливок возможны гидравлические удары; кроме того, отливки могут воспринимать динамические нагрузки при транспортировке и монтаже. Поэтому ударная вязкость стали для отливок должна быть удовлетворительной.

Стальные отливки обычно имеют крупнозернистую неоднородную структуру и низкую пластичность. В этом случае получают наибольшую пластичность и минимальный уровень внутренних напряжений.

Стальные отливки должны применяться в термообработанном состоянии с проверкой механических свойств после термообработки.

Стальные отливки должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ к ТУ.

Стальные отливки должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ и ТУ.

Стальные отливки имеют несколько худшую структуру и соответственно более низкие механические свойства, чем стальные детали, прошедшие обработку давлением, а также труднее обрабатываются резанием.

Стальные отливки классифицируют по составу, структуре, назначению и способу выплавки стали, виды классификации и соответствующие марки сталей были рассмотрены в разделе I. Здесь же будут кратко рассмотрены маркировка литейных углеродистых сталей и их литейные свойства.

Стальные отливки с поверхностно-легированным слоем / / Литейн.

Стальные отливки обладают более высокими прочностью и вязкостью, чем отливки из чугуна. Однако по литейным свойствам сталь уступает чугуну; она имеет большую усадку ( до2 5 %), низкую жидкотекучесть. Это приводит к образованию усадочных раковин и пористости в отливках. Низкоуглеродистые стали характеризуются склонностью к образованию горячих трещин вследствие повышенной температуры заливки. Из-за низкой теплопроводности в высокоуглеродистых сталях возникают значительные внутренние напряжения. Стальные отливки получают в песчаных формах и специальными способами литья.

Стальные отливки должны применяться в термообработанном состоянии с проверкой механических свойств после термообработки. Вид и режим термообработки устанавливает предприятие, поставляющее литье.

Механические свойства термически обработанных образцов жаропрочных сталей при 20ч С.

Стальные отливки из углеродистой и легированной стали идут на изготовление большого количества деталей оборудования, в том числе корпусов арматуры, фасонных частей и других деталей трубопроводов.

Стальные отливки в зависимости от условий работы литых деталей и вида контроля подразделяются ( ГОСТ 977 — 75) па три группы, которые указываются в чертежах.

Стальные отливки для сосудов, работающих под давлением, необходимо подвергать термической обработке.

Разновидность сталей

В зависимости от процентного содержания примесей, стали разделяются на такие виды:

  • обыкновенного качества;
  • качественные;
  • повышенного качества;
  • высококачественные.

Важной характеристикой является способность материала к свариванию. Зависит это от степени раскисления содержащихся примесей

Классификация выглядит следующим образом:

  1. Спокойные. Примеси полностью раскисляются.
  2. Полуспокойные. Имеют схожие характеристики.
  3. Кипящие. Плохая способность к раскислению неметаллических элементов.

Кроме того, сталь классифицируется и по сфере использования:

Название категории

ПрименяемостьМарки
СтроительнаяИзготавливаются строительные конструкции, арматура.

С235, С245

Конструкционная

Применяется для изготовления неответственных элементов конструкций.Сталь 45
ИнструментальнаяБлагодаря высокому содержанию углерода хорошо калится. Применяется для изготовления инструмента.

У8А, У10А,

Используется в конструкциях для ответственных деталей40ХС, 40ХФА.
Особого назначенияПрименяется в электротехнике и судостроении

М74, М74Т, М76В

Основные процессы и технологии литья стали

Литье из стали ведется по нескольким технологиям. Такой способ обработки металла включает в себя следующие процессы:

  1. Расплавление шихты.
  2. Кипение.
  3. Последующее раскисление неметаллических составляющих.

Плавка

Плавку стали можно проводить в домашних условиях. Для этого необходимо иметь графитовый тигель. В качестве основания выбирается огнеупорный кирпич.

Порядок изготовления печи следующий:

  1. На небольшом расстоянии друг от другом устанавливаются 2 медные шины, которые крепятся болтами к кирпичу. Предварительно под ними прокладывается металлическая пластинка, один конец которой загибается.
  2. К шинам подключается трансформатор.
  3. На металлическую пластинку ставится тигель, в котором будет плавиться металл.
  4. Загнутая часть пластины касается тигля.

Суть процесса заключается в том, что графит плохо проводит электроэнергию, поэтому при прохождении тока сильно разогревается. За счет этого и происходит плавление металла.

Плавка стали в домашних условиях

Дополнительные методы

Существуют следующие методы литья деталей:

  1. Кислородно-конвертерный. Основан на получении отливок из чугуна. Идет процесс окисление примесей за счет подачи кислорода. В камере обеспечивается температура 1600 градусов.
  2. Мартеновский. Отличается простотой и удобством.

В конце процесса ведется заливка расплавленного металла в формы. Для этого существует литниковая система, которая представляет собой каналы, ведущие к формам для отливки.

Стальные слитки получаются при непрерывном способе производства. Расплавленный металл поступает в кристаллизатор. Там он затвердевает, а затем вынимается и протягивается роликами. В целях быстрого остывания ведется его поливка водой. На последнем этапе он режется на мерные куски.

Под давлением

Технология литья под давлением предполагает быструю подачу расплава в форму путем использования компрессорных или поршневых механизмов. Благодаря автоматизации процесса литье под давлением считается высокопроизводительным.

Таким способом можно получать детали:

  • сложной геометрической формы;
  • с достаточно тонкими стенками;
  • высокой точности;
  • с повышенной шероховатостью.

Способ литья под давлением применяется для получения деталей в автомобилестроении. Они получаются небольшого веса, достаточной прочности, что позволяет снизить общую массу агрегата.

Стоит отметить, что метод литья под высоким давлением имеет следующие достоинства:

  • возможность получения размеров 9 класса и грубее;
  • достигаемая шероховатость поверхности — 1,25 мкм;
  • минимальная размер стенок — 0,6 мм;
  • минимальным диаметром отверстий — 1 мм;
  • формирование наружной резьбы;
  • накатки, надписей на внешней стороне.

К недостаткам относят следующее:

  • высока цена на сами формы;
  • разлив металлов с низкой температурой плавления;
  • повышенная вероятность образования внутренних дефектов в виде трещин и напряжений.

Схема литья под давлением

Широкое использование литья алюминия под давлением обусловлено:

  • малым значениями температуры в период кристаллизации;
  • пластичностью сплава;
  • хорошей жидкотекучестью;
  • инертностью к химическим реакциям;
  • невысоким объемом усадки.

Рассматривая способы технологию поделить следующим образом:

  • камера прессования:
    • горячая;
    • холодная;
  • способ разливки:
    • горизонтальный;
    • вертикальный;
  • механизм подачи сплава:
    • поршневой;
    • компрессорный.

Протекание процесса

Расплав подается в специальную полость. Поршневым пальцем жидкий металл на большой скорости вгоняется во внутреннюю полость пресс-формы. После чего происходит охлаждение без снятия давления. После затвердевания пресс-форма разъединяется, и отливка извлекается. Для облегчения извлечения конструкция оборудуется толкателями.

Основные процессы и технологии литья стали

С развитием промышленности спрос на более устойчивый к внешним воздействиям материал возрастал, и перед человеком встала задача создать его, имея в арсенале лишь научные догадки и оборудование, оставлявшее желать лучшего. Благодаря пытливости учёных было разработано множество способов выплавки стали. Процесс состоит из нескольких этапов.

Плавка

Устройство для плавки стали

С открытия стали как строительного элемента прошло несколько веков, в течение которых было запатентовано и реализовано множество методов литья. С недавнего времени она стала плавиться в основном несколькими способами. Большую их часть объединяет принадлежность к электроплавильным способам обработки металла. Электропечи – лучшие на сегодня агрегаты, позволяющие наиболее быстро и качественно выплавить смесь, точно настроив температуру плавления и заливки.

Первый метод – дуговые электропечи. В качестве источника тепла используется электрическая дуга с рабочим напряжением до 600 В и силой тока до 10 кА. Длина дуги регулируется, а также печь оснащена огнеупорным кожухом и рабочим окном для контролирования плавильного процесса. Ёмкость дуговой печи может достигать 400 т.

Второй востребованный метод обработки стали – индукционные электропечи. Эти агрегаты подразделяются на конструкции с сердечником и без. Первая группа – печи низкой частоты, которые состоят из шахты и каналов, охватывающих сердечник и первичную обмотку трансформатора (индуктор). Залитый в канал жидкий металл провоцирует создание вторичного витка с мощным электрическим током, чья энергия трансформируется в тепловую. Материал быстро нагревается, что значительно экономит сырьё и электроэнергию. Дополнительное преимущество агрегата – отсутствие необходимости чистить каналы после предыдущей отливки.

Кислородно-конверторный способ плавки стали

Производство стального литья

Литейное производство Краснодарского машиностроительного завода производит литье стали на заказ и выпускает отливки из стали следующих марок (ГОСТ 977-88):

  • 15Л, 20Л, 25Л, 30Л, 35Л, 40Л, 45Л, 50Л;

  • 20ГЛ, 35ГЛ, 20ГСЛ, 30ГСЛ, 20Г1ФЛ, 20ФЛ, 30ХГСФЛ, 45ФЛ, 32Х06Л, 40ХЛ, 20ХМЛ, 20ХМФЛ, 20ГНМФЛ, 35ХМЛ, 30ХНМЛ, 35ХГСЛ, 35НГМЛ, 20ДХЛ, 08ГДНФЛ, 13ХНДФТЛ, 12ДН2ФЛ, 12ДХН1МФЛ, 23ХГС2МФЛ, 12Х7Г3СЛ, 25Х2ГНМФЛ, 27Х5ГСМЛ, 30Х3С3ГМЛ, 03Н12Х5М3ТЛ, 03Н12Х5М3ТЮЛ, 15ГЛ, 30ГЛ, 45ГЛ, 70ГЛ, 55СЛ, 40Г1, 5ФЛ, 15ФЛ, 30ХЛ, 25ХГЛ, 35ХГЛ, 50ХГЛ, 60ХГЛ, 70Х2ГЛ, 35ХГФЛ, 40ХФЛ, 30ХМЛ, 40ХМЛ, 40ХНЛ, 40ХН2Л, 30ХГ1, 5МФРЛ, 75ХНМФЛ, 40ГТЛ, 20ГНМЮЛ;

1) Сталь мартенситного класса:

  • Коррозионностойкая сталь — 20Х13Л, 08Х14НДЛ, 09Х16Н4БЛ, 09Х17Н3СЛ, 10Х12НДЛ;
  • Стали жаростойкие — 20Х5МЛ, 20Х8ВЛ, 40Х9С2Л;
  • Жаропрочная сталь — 20Х12ВНМФЛ;
  • Быстрорежущие стали — 85Х4М5Ф2В6Л (Р6М5Л), 90Х4М4Ф2В6Л (Р6М4Ф2Л);

2) Стали мартенситно-ферритного класса:

Коррозионностойкая сталь — 15Х13Л,15Х14НЛ, 08Х12Н4ГСМЛ;

3) Ферритный класс стали:

Коррозионностойкая сталь — 15Х25ТЛ;

4) Аустенитно-мартенситные стали:

Коррозионностойкая сталь — 08Х15Н4ДМЛ, 08Х14Н7МЛ, 14Х18Н4Г4Л;

5) Аустенитно-ферритные стали:

  • Коррозионностойкая сталь — 12Х25Н5ТМФЛ, 16Х18Н12С4ТЮЛ, 10Х18Н3Г3Д2Л,12Х21Н5Г2СЛ, 12Х21Н5Г2СТЛ, 12Х21Н5Г2СМ2Л, 12Х19Н7Г2САЛ, 12Х21Н5Г2САЛ, 07Х18Н10Г2С2М2Л, 15Х18Н10Г2С2М2Л, 15Х18Н10Г2С2М2ТЛ;
  • Стали жаростойкие — 35Х23Н7СЛ, 40Х24Н12СЛ, 20Х20Н14С2Л;

Производство расплава заданного химического состава – сложный и ответственный технологический процесс, от успешности выполнения которого напрямую зависят прочностные и качественные характеристики будущего изделия. Из за того, что стальные изделия в машиностроении используются, как правило, в качестве самых высоконагруженных деталей, опытные специалисты литейного производства ООО «КМЗВ» всегда с особой ответственностью и аккуратностью относятся к производству стальных изделий со сложными химическими составами, а также к литью нержавеющей стали.

3.6. Контроль качества и приемка заварки отливок

3.6.1. Все заваренные
отливки должны предъявляться техническому контролю для проверки качества
заварки, приемки и постановки клейма. Клеймо о приемке заваренных отливок
должно наноситься рядом с клеймом сварщика, производившего заварку.

3.6.2.
Технический контроль проверяет качество заварки отливок в соответствии с
требованиями настоящего стандарта, нормативно-технической документации на
поставку отливок, технологической документации предприятия и карт
технологических процессов.

3.6.3.
Контролю подлежат:

качество сварочных материалов;

удостоверение сварщика;

температура предварительного подогрева;

выполнение технологического процесса
заварки;

качество заваренных отливок;

режимы
термической обработки отливок после заварки.

3.6.4. Отливки
должны предъявляться для контроля качества и приемки после очистки заваренных
участков от шлака, брызг, окалины, грата и других загрязнений, затрудняющих
осмотр.

3.6.5.
Сварочные материалы, применяемые для заварки дефектов, должны соответствовать требованиям
действующих стандартов и технических условий.

3.6.6.
Температуру предварительного подогрева отливок перед заваркой следует
контролировать с помощью термокарандашей, контактных термопар или другими
способами, обеспечивающими надежный контроль.

3.6.7.
Представитель технического контроля должен следить за соблюдением требований
технологического процесса на всех стадиях исправления отливки.

3.6.8.
Качество заварки или наплавки следует контролировать внешним осмотром с
наружной и внутренней (если это возможно) сторон.

В
необходимых случаях должны контролироваться результаты замеров твердости
наплавленного металла и сплошности металла шва.

Заваренные
участки должны быть плотными, без шлаковых включений, трещин, подрезов и
прожогов как в наплавленном металле, так и в зоне термического влияния.

Допускается
оставлять без исправления обнаруженные в наплавленном металле дефекты (поры,
раковины), по размерам и количеству не превышающие норм, установленных
соответствующей нормативно-технической документацией.

3.6.9.
Отливки, не выдержавшие гидравлических испытаний, после заварки должны
подвергаться повторному гидравлическому испытанию давлением, превышающим на 20
% пробное давление, указанное в чертеже.

3.6.10.
Паровая арматура (клапаны, клапанные коробки) должна подвергаться после заварки
испытаниям на прочность, плотность и герметичность в соответствии с
требованиями ГОСТ 1926-80 и ГОСТ
356-80.

3.6.11. Корпуса
турбин и цилиндры паровых машин должны подвергаться после заварки пропариванию
по специальному технологическому процессу.

3.6.12.
Контроль качества заваренных дефектных участков отливок рентгенографированием,
гаммаграфированием, ультразвуком, цветным, магнитным или люминесцентным
методами следует производить в особых случаях, предусмотренных специальными
техническими требованиями чертежа на литые детали и при условии, что перечисленными
способами проверяется качество самой отливки.

Оценку
качества заварки следует производить в соответствии с нормами, установленными
нормативно-технической документацией.

3.6.13.
Контроль полноты удаления трещин должен осуществляться путем внешнего осмотра
дефектного участка после травления 10 %-ным раствором азотной кислоты, а в
случаях предусмотренных техническими условиями на поставку литья, цветным,
люминесцентным или магнитным методами контроля.

(Измененная редакция, Изм.
№ 1).

3.6.14. Если
заваренные участки отливки подвергаются контролю рентгено- или гаммапросвечиванием,
места, подлежащие заварке, после разделки дефектных мест следует подвергать
предварительному просвечиванию для выявления скрытых дефектов и их расположения
в отливках.

3.6.15.
Дефектные участки, обнаруженные после заварки при внешнем осмотре, гидравлическом
испытании, рентгеновском контроле и других видах испытаний, должны быть удалены
до чистого металла, исправлены повторной заваркой и подвергнуты повторному
контролю в соответствии с требованиями настоящего стандарта и технических
условий на поставку литья.

Стальное литье на заказ от АО «Кубаньжелдормаш» это:

  • восемь десятков лет опыта в литейном производстве;
  • высокое качество и большая эксплуатационная стойкость стальных отливок любой геометрии;
  • коллектив профессионалов — сталевары, формовщики, стерженщики, обрубщики, инженеры-химики, газорезчики, металлурги, выбивальщики отливок, заливщики, модельщики и многие другие, все специалисты литейного цеха это люди, которые прошли многолетнюю школу настоящего литейного производства стали и чугуна;
  • кратчайшие сроки изготовления модельной оснастки и подготовки производства;
  • гибкая ценовая политика и конкурентоспособные цены;
  • выгодные условия для постоянных Заказчиков;
  • 100% контроль качества с использованием современной дефектоскопии;
  • собственные химическая и земельная лаборатории;
  • собственное модельное производство с гравировально-фрезерным станком Mecanumeric MecaPlus 4121X2 (Франция) с рабочим столом 4000х2000 мм и ходом по оси Z – 500 мм!
  • круглосуточная работа в три смены;
  • международный сертификат ISO9001;
  • доставка в любую точку России и стран таможенного Союза

Производство отливок из стали на заказ поставлено у нас на поток, поэтому мы всегда в срок отгружаем качественное стальное литье по заключенным договорам. Чтобы разместить заказ на изготовление стальных отливок по чертежам по низким ценам, Вам достаточно связаться с отделом продаж.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации