大型铸钢件
产品名称:

大型铸钢件

产品描述:

大型铸钢件是用铸钢制作的零件就是铸钢件了,与铸铁性能相似,但比铸铁强度好。铸钢件在铸造过程中易出现气孔缺陷、角度定位不准确等缺点,在长期使用中就有可能出现机壳断裂的现象。

大型铸钢件

大型铸钢件是用铸钢制作的零件就是铸钢件了,与铸铁性能相似,但比铸铁强度好。铸钢件在铸造过程中易出现气孔缺陷、角度定位不准确等缺点,在长期使用中就有可能出现机壳断裂的现象。

大型铸钢件的工艺设计是铸造企业的基础技术,工艺设计过程中合理地使用冷铁和选择保温冒口,可以降低钢液总量;冷铁一次性投入后可反复回收利用;保温冒口的采购成本与节约钢液成本之间的关系要综合考虑;铸钢件工艺模拟的应用有效检验工艺设计,避免原材料的浪费,提高工艺一次合格的概率。

采用底注包时,要求浇注系统结构简单、断面积大,使充型快而平稳,流股不宜分散,有利于铸件的顺序凝固和冒口的补缩,不阻碍铸件的收缩。铸钢件的直浇道用耐火砖管砌成。当每个内浇道的钢液流过量超过1t时,内浇道和横浇道也用耐火砖管砌成。铸钢件在造型线上浇注小件才使用转包浇注。

铸钢件采用补浇的工艺可以保证结构复杂的薄壁件不致产生冷隔、缺肉(因为薄壁件为不致冷隔   快速浇注,而在快速浇注到钢液升满冒口时,由于型内存在的气阻,可能导致型内钢液并未充满)。补浇后,冒口内的整体温度和压力都有所提高,补缩能力得到一定程度的恢复。而铸钢件采用凝固过程数值模拟技术能够预测大型铸件在凝固不同时刻的补缩通道情况,从而能够预测补浇时机,确保铸件质量。

大型铸钢件的硬度是影响其磨损的重要因素。一般而言,大型铸钢件的硬度高于磨料硬度的0.8倍以上,以获得较好的耐磨性。大型铸钢件硬度是耐磨件工作面在磨损后的硬度,而非磨损前的初始硬度。大型铸钢件的硬度并非越高越好,某些工况下,过高的硬度易致显微裂纹的萌生。提高大型铸钢件的硬度有利于耐磨性的提高。

一般工业生产线中,大型铸钢件具有较强耐磨性的铸钢以主要原料制作而成的一种零部件,在生产过程中,采用浇注的方式,因此赋予了本品以较大的强度、刚度和可塑性,但是需要严格控制铸造工艺,以防止产生定位不准或气泡现象。大型铸钢件根据采用材质的不同又有着多样的种类,有较强的硬度,与此同时制造成本也会相应降低;如果是以各种锰、铬以及铜为主要材料的耐磨铸钢件,在具有将强耐磨性能的同时还会有较大的冲击性以及柔韧性,并且经过热处理后,可以有效的减少零件的磨损,提高它的使用寿命。

大型铸钢件可以采用整体的焊接结构,这种结构具有重量轻、刚度大和工作精度高的优点,适用于大中型压力机,但工件尺寸受到限制。大型铸钢件机身可以用钢板和型钢焊成,也可以采用一些锻铸件构成复合结构,这种复合结构具有结构简单、制造方便和刚性好等优点,因此获得广泛应用。整体式框架结构中大型铸钢件应当有适当的圆弧过渡,以降低应力集中,提高疲劳强度。

按照化学成分铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。

碳素铸钢

一般的,低碳钢ZG15的熔点较高、铸造性能差,仅用于制造电机零件或渗碳零件;中碳钢ZG25~ZG45,具有高于各类铸铁的综合性能,即强度高、有优良的塑性和韧性,因此适于制造形状复杂、强度和韧性要求高的零件,如火车车轮、锻锤机架和砧座、轧辊和高压阀门等,是碳素铸钢中应用   多的一类;高碳钢ZG55的熔点低,其铸造性能较中碳钢的好,但其塑性和韧性较差,仅用于制造少数的耐磨件。

合金铸钢

根据合金元素总量的多少,合金铸钢可分为两低合金钢和高合金钢大类。

1)低合金铸钢,我国主要应用锰系、锰硅系及铬系等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用来制造齿轮、水压机工作缸和水轮机转子等零件,而ZG40Cr1常用来制造高强度齿轮和高强度轴等重要受力零件。

2)高合金铸钢,具有耐磨、耐热或耐腐蚀等特殊性能。如高锰钢ZGMn13,是一种抗磨钢,主要用于制造在干磨擦工作条件下使用的零件,如挖掘机的抓斗前壁和抓斗齿、拖拉机和坦克的履带等;铬镍不锈钢ZG1Cr18Ni9和铬不锈钢ZG1Cr13和ZGCr28等,对硝酸的耐腐蚀性很高,主要用于制造化工、石油、化纤和食品等设备上的零件。

铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。

①铸造碳钢

以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。含碳小于0.2%的为铸造低碳钢,含碳0.2%~0.5%的为铸造中碳钢,含碳大于0.5%的为铸造高碳钢。随着含碳量的增加,铸造碳钢的强度增大,硬度提高。铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性,成本较低,在重型机械中用于制造承受大负荷的零件,如轧钢机机架、水压机底座等;在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如摇枕、侧架、车轮和车钩等。

②铸造低合金钢

含有锰、铬、铜等合金元素的铸钢。合金元素总量一般小于5%,具有较大的冲击韧性,并能通过热处理获得   好的机械性能。铸造低合金钢比碳钢具有较优的使用性能,能减小零件质量,提高使用寿命。

③铸造特种钢

为适应特殊需要而炼制的合金铸钢,品种繁多,通常含有一种或多种的高量合金元素,以获得某种特殊性能。例如,含锰11%~14%的高锰钢能耐冲击磨损,多用于矿山机械、工程机械的耐磨零件;以铬或铬镍为主要合金元素的各种不锈钢,用于在有腐蚀或650℃以上高温条件下工作的零件,如化工用阀体、泵、容器或大容量电站的汽轮机壳体等。

铸件表面及近表面缺陷的检测:

1液体渗透检测液体渗透检测用来检查铸件表面上的各种开口缺陷,如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以发现的缺陷。常用的渗透检测是着色检测,它是将具有高渗透能力的有色(一般为红色)液体(渗透剂)浸湿或喷洒在铸件表面上,渗透剂渗入到开口缺陷里面,快速擦去表面渗透液层,再将易干的显示剂(也叫显像剂)喷洒到铸件表面上,待将残留在开口缺陷中的渗透剂吸出来后,显示剂就被染色,从而可以反映出缺陷的形状、大小和分布情况。需要指出的是,渗透检测的   度随被检材料表面粗糙度增加而降低,即表面越光检测效果越好,磨床磨光的表面检测   度   高,甚至可以检测出晶间裂纹。除着色检测外,荧光渗透检测也是常用的液体渗透检测方法,它需要配置紫外光灯进行照射观察,检测灵敏度比着色检测高。

2涡流检测涡流检测适用于检查表面以下一般不大于6~7MM深的缺陷。涡流检测分放置式线圈法和穿过式线圈法2种。:当试件被放在通有交变电流的线圈附近时,进入试件的交变磁场可在试件中感生出方向与激励磁场相垂直的、呈涡流状流动的电流(涡流),涡流会产生一与激励磁场方向相反的磁场,使线圈中的原磁场有部分减少,从而引起线圈阻抗的变化。如果铸件表面存在缺陷,则涡流的电特征会发生畸变,从而检测出缺陷的存在,涡流检测的主要缺点是不能直观显示探测出的缺陷大小和形状,一般只能确定出缺陷所在表面位置和深度,另外它对工件表面上小的开口缺陷的检出灵敏度不如渗透检测。

3磁粉检测磁粉检测适合于检测表面缺陷及表面以下数毫米深的缺陷,它需要直流(或交流)磁化设备和磁粉(或磁悬浮液)才能进行检测操作。磁化设备用来在铸件内外表面产生磁场,磁粉或磁悬浮液用来显示缺陷。当在铸件一定范围内产生磁场时,磁化区域内的缺陷就会产生漏磁场,当撒上磁粉或悬浮液时,磁粉被吸住,这样就可以显示出缺陷来。这样显示出的缺陷基本上都是横切磁力线的缺陷,对于平行于磁力线的长条型缺陷则显示不出来,为此,操作时需要不断改变磁化方向,以保证能够检查出未知方向的各个缺陷。

2铸件内部缺陷的检测对于内部缺陷,常用的无损检测方法是射线检测和超声检测。其中射线检测效果   好,它能够得到反映内部缺陷种类、形状、大小和分布情况的直观图像,但对于大厚度的大型铸件,超声检测是很有效的,可以比较   地测出内部缺陷的位置、当量大小和分布情况。

1射线检测(微焦点XRAY)

射线检测,一般用X射线或γ射线作为射线源,因此需要产生射线的设备和其他附属设施,当工件置于射线场照射时,射线的辐射强度就会受到铸件内部缺陷的影响。穿过铸件射出的辐射强度随着缺陷大小、性质的不同而有局部的变化,形成缺陷的射线图像,通过射线胶片予以显像记录,或者通过荧光屏予以实时检测观察,或者通过辐射计数仪检测。其中通过射线胶片显像记录的方法是   常用的方法,也就是通常所说的射线照相检测,射线照相所反映出来的缺陷图像是直观的,缺陷形状、大小、数量、平面位置和分布范围都能呈现出来,只是缺陷深度一般不能反映出来,需要采取特殊措施和计算才能确定。现在出现应用射线计算机层析照相方法,由于设备比较昂贵,使用成本高,目前还无法普及,但这种新技术代表了高清晰度射线检测技术未来发展的方向。此外,使用近似点源的微焦点X射线系统实际上也可消除较大焦点设备产生的模糊边缘,使图像轮廓清晰。使用数字图像系统可提高图像的信噪比,进一步提高图像清晰度。



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