大型鑄鋼件
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大型鑄鋼件

產品描述:

大型鑄鋼件是用鑄鋼製作的零件就是鑄鋼件了,與鑄鐵性能相似,但比鑄鐵強度好。鑄鋼件在鑄造過程中易出現氣孔缺陷、角度定位不準確等缺點,在長期使用中就有可能出現機殼斷裂的現象。

大型鑄鋼件

大型鑄鋼件是用鑄鋼製作的零件就是鑄鋼件了,與鑄鐵性能相似,但比鑄鐵強度好。鑄鋼件在鑄造過程中易出現氣孔缺陷、角度定位不準確等缺點,在長期使用中就有可能出現機殼斷裂的現象。

大型鑄鋼件的工藝設計是鑄造企業的基礎技術,工藝設計過程中合理地使用冷鐵和選擇保溫冒口,可以降低鋼液總量;冷鐵一次性投入後可反複回收利用;保溫冒口的采購成本與節約鋼液成本之間的關係要綜合考慮;鑄鋼件工藝模擬的應用有效檢驗工藝設計,避免原材料的浪費,提高工藝一次合格的概率。

采用底注包時,要求澆注係統結構簡單、斷麵積大,使充型快而平穩,流股不宜分散,有利於鑄件的順序凝固和冒口的補縮,不阻礙鑄件的收縮。鑄鋼件的直澆道用耐火磚管砌成。當每個內澆道的鋼液流過量超過1t時,內澆道和橫澆道也用耐火磚管砌成。鑄鋼件在造型線上澆注小件才使用轉包澆注。

鑄鋼件采用補澆的工藝可以保證結構複雜的薄壁件不致產生冷隔、缺肉(因為薄壁件為不致冷隔   快速澆注,而在快速澆注到鋼液升滿冒口時,由於型內存在的氣阻,可能導致型內鋼液並未充滿)。補澆後,冒口內的整體溫度和壓力都有所提高,補縮能力得到一定程度的恢複。而鑄鋼件采用凝固過程數值模擬技術能夠預測大型鑄件在凝固不同時刻的補縮通道情況,從而能夠預測補澆時機,確保鑄件質量。

大型鑄鋼件的硬度是影響其磨損的重要因素。一般而言,大型鑄鋼件的硬度高於磨料硬度的0.8倍以上,以獲得較好的耐磨性。大型鑄鋼件硬度是耐磨件工作麵在磨損後的硬度,而非磨損前的初始硬度。大型鑄鋼件的硬度並非越高越好,某些工況下,過高的硬度易致顯微裂紋的萌生。提高大型鑄鋼件的硬度有利於耐磨性的提高。

一般工業生產線中,大型鑄鋼件具有較強耐磨性的鑄鋼以主要原料製作而成的一種零部件,在生產過程中,采用澆注的方式,因此賦予了本品以較大的強度、剛度和可塑性,但是需要嚴格控製鑄造工藝,以防止產生定位不準或氣泡現象。大型鑄鋼件根據采用材質的不同又有著多樣的種類,有較強的硬度,與此同時製造成本也會相應降低;如果是以各種錳、鉻以及銅為主要材料的耐磨鑄鋼件,在具有將強耐磨性能的同時還會有較大的衝擊性以及柔韌性,並且經過熱處理後,可以有效的減少零件的磨損,提高它的使用壽命。

大型鑄鋼件可以采用整體的焊接結構,這種結構具有重量輕、剛度大和工作精度高的優點,適用於大中型壓力機,但工件尺寸受到限製。大型鑄鋼件機身可以用鋼板和型鋼焊成,也可以采用一些鍛鑄件構成複合結構,這種複合結構具有結構簡單、製造方便和剛性好等優點,因此獲得廣泛應用。整體式框架結構中大型鑄鋼件應當有適當的圓弧過渡,以降低應力集中,提高疲勞強度。

按照化學成分鑄鋼可分為碳素鑄鋼和合金鑄鋼兩大類。

碳素鑄鋼

一般的,低碳鋼ZG15的熔點較高、鑄造性能差,僅用於製造電機零件或滲碳零件;中碳鋼ZG25~ZG45,具有高於各類鑄鐵的綜合性能,即強度高、有優良的塑性和韌性,因此適於製造形狀複雜、強度和韌性要求高的零件,如火車車輪、鍛錘機架和砧座、軋輥和高壓閥門等,是碳素鑄鋼中應用   多的一類;高碳鋼ZG55的熔點低,其鑄造性能較中碳鋼的好,但其塑性和韌性較差,僅用於製造少數的耐磨件。

合金鑄鋼

根據合金元素總量的多少,合金鑄鋼可分為兩低合金鋼和高合金鋼大類。

1)低合金鑄鋼,我國主要應用錳係、錳矽係及鉻係等。如ZG40Mn、ZG30MnSi1、ZG30Cr1MnSi1等。用來製造齒輪、水壓機工作缸和水輪機轉子等零件,而ZG40Cr1常用來製造高強度齒輪和高強度軸等重要受力零件。

2)高合金鑄鋼,具有耐磨、耐熱或耐腐蝕等特殊性能。如高錳鋼ZGMn13,是一種抗磨鋼,主要用於製造在幹磨擦工作條件下使用的零件,如挖掘機的抓鬥前壁和抓鬥齒、拖拉機和坦克的履帶等;鉻鎳不鏽鋼ZG1Cr18Ni9和鉻不鏽鋼ZG1Cr13和ZGCr28等,對硝酸的耐腐蝕性很高,主要用於製造化工、石油、化纖和食品等設備上的零件。

鑄鋼分為鑄造碳鋼、鑄造低合金鋼和鑄造特種鋼3類。

①鑄造碳鋼

以碳為主要合金元素並含有少量其他元素的鑄鋼。含碳小於0.2%的為鑄造低碳鋼,含碳0.2%~0.5%的為鑄造中碳鋼,含碳大於0.5%的為鑄造高碳鋼。隨著含碳量的增加,鑄造碳鋼的強度增大,硬度提高。鑄造碳鋼具有較高的強度、塑性和韌性,成本較低,在重型機械中用於製造承受大負荷的零件,如軋鋼機機架、水壓機底座等;在鐵路車輛上用於製造受力大又承受衝擊的零件如搖枕、側架、車輪和車鉤等。

②鑄造低合金鋼

含有錳、鉻、銅等合金元素的鑄鋼。合金元素總量一般小於5%,具有較大的衝擊韌性,並能通過熱處理獲得   好的機械性能。鑄造低合金鋼比碳鋼具有較優的使用性能,能減小零件質量,提高使用壽命。

③鑄造特種鋼

為適應特殊需要而煉製的合金鑄鋼,品種繁多,通常含有一種或多種的高量合金元素,以獲得某種特殊性能。例如,含錳11%~14%的高錳鋼能耐衝擊磨損,多用於礦山機械、工程機械的耐磨零件;以鉻或鉻鎳為主要合金元素的各種不鏽鋼,用於在有腐蝕或650℃以上高溫條件下工作的零件,如化工用閥體、泵、容器或大容量電站的汽輪機殼體等。

鑄件表麵及近表麵缺陷的檢測:

1液體滲透檢測液體滲透檢測用來檢查鑄件表麵上的各種開口缺陷,如表麵裂紋、表麵針孔等肉眼難以發現的缺陷。常用的滲透檢測是著色檢測,它是將具有高滲透能力的有色(一般為紅色)液體(滲透劑)浸濕或噴灑在鑄件表麵上,滲透劑滲入到開口缺陷裏麵,快速擦去表麵滲透液層,再將易幹的顯示劑(也叫顯像劑)噴灑到鑄件表麵上,待將殘留在開口缺陷中的滲透劑吸出來後,顯示劑就被染色,從而可以反映出缺陷的形狀、大小和分布情況。需要指出的是,滲透檢測的   度隨被檢材料表麵粗糙度增加而降低,即表麵越光檢測效果越好,磨床磨光的表麵檢測   度   高,甚至可以檢測出晶間裂紋。除著色檢測外,熒光滲透檢測也是常用的液體滲透檢測方法,它需要配置紫外光燈進行照射觀察,檢測靈敏度比著色檢測高。

2渦流檢測渦流檢測適用於檢查表麵以下一般不大於6~7MM深的缺陷。渦流檢測分放置式線圈法和穿過式線圈法2種。:當試件被放在通有交變電流的線圈附近時,進入試件的交變磁場可在試件中感生出方向與激勵磁場相垂直的、呈渦流狀流動的電流(渦流),渦流會產生一與激勵磁場方向相反的磁場,使線圈中的原磁場有部分減少,從而引起線圈阻抗的變化。如果鑄件表麵存在缺陷,則渦流的電特征會發生畸變,從而檢測出缺陷的存在,渦流檢測的主要缺點是不能直觀顯示探測出的缺陷大小和形狀,一般隻能確定出缺陷所在表麵位置和深度,另外它對工件表麵上小的開口缺陷的檢出靈敏度不如滲透檢測。

3磁粉檢測磁粉檢測適合於檢測表麵缺陷及表麵以下數毫米深的缺陷,它需要直流(或交流)磁化設備和磁粉(或磁懸浮液)才能進行檢測操作。磁化設備用來在鑄件內外表麵產生磁場,磁粉或磁懸浮液用來顯示缺陷。當在鑄件一定範圍內產生磁場時,磁化區域內的缺陷就會產生漏磁場,當撒上磁粉或懸浮液時,磁粉被吸住,這樣就可以顯示出缺陷來。這樣顯示出的缺陷基本上都是橫切磁力線的缺陷,對於平行於磁力線的長條型缺陷則顯示不出來,為此,操作時需要不斷改變磁化方向,以保證能夠檢查出未知方向的各個缺陷。

2鑄件內部缺陷的檢測對於內部缺陷,常用的無損檢測方法是射線檢測和超聲檢測。其中射線檢測效果   好,它能夠得到反映內部缺陷種類、形狀、大小和分布情況的直觀圖像,但對於大厚度的大型鑄件,超聲檢測是很有效的,可以比較   地測出內部缺陷的位置、當量大小和分布情況。

1射線檢測(微焦點XRAY)

射線檢測,一般用X射線或γ射線作為射線源,因此需要產生射線的設備和其他附屬設施,當工件置於射線場照射時,射線的輻射強度就會受到鑄件內部缺陷的影響。穿過鑄件射出的輻射強度隨著缺陷大小、性質的不同而有局部的變化,形成缺陷的射線圖像,通過射線膠片予以顯像記錄,或者通過熒光屏予以實時檢測觀察,或者通過輻射計數儀檢測。其中通過射線膠片顯像記錄的方法是   常用的方法,也就是通常所說的射線照相檢測,射線照相所反映出來的缺陷圖像是直觀的,缺陷形狀、大小、數量、平麵位置和分布範圍都能呈現出來,隻是缺陷深度一般不能反映出來,需要采取特殊措施和計算才能確定。現在出現應用射線計算機層析照相方法,由於設備比較昂貴,使用成本高,目前還無法普及,但這種新技術代表了高清晰度射線檢測技術未來發展的方向。此外,使用近似點源的微焦點X射線係統實際上也可消除較大焦點設備產生的模糊邊緣,使圖像輪廓清晰。使用數字圖像係統可提高圖像的信噪比,進一步提高圖像清晰度。



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