Стальное литье - Steel casting

Стальное литье это специализированная форма Кастинг с участием различных типов стали. Стальные отливки используются при чугуны не может обеспечить достаточную прочность или ударопрочность.^[1]

Примеры стальных отливок включают: гидроэлектростанция колеса турбины, кузнечные прессы, шестерни, рамы железнодорожных тележек, клапан тела, насос оболочки, добыча полезных ископаемых машины, морской оборудование, турбокомпрессор турбины и двигатель блоки цилиндров.^[1]

Стальные отливки делятся на две основные группы: углеродистые стали и легированные стали.^[1]

Литейность стали

Сталь лить труднее, чем железо. Он имеет более высокую температуру плавления и большую степень усадки, что требует учета при проектировании пресс-формы. Подступенки должны иметь больше возможностей для извлечения, поскольку металл остывает и сжимается. Следует обращать внимание на толщину полостей формы, так как более тонкие участки будут охлаждаться быстрее, чем более толстые, что может создать точки внутреннего напряжения, которые могут привести к разрушению.

Расплавленная сталь также менее текучая, чем расплавленный чугун, что затрудняет заливку и заполнение сложных зазоров в полости формы. Расплавленная сталь также с большей вероятностью вступит в реакцию с внутренними поверхностями формы, что приведет к более непредсказуемым результатам.

Обрабатываемость^[2]

Литые детали часто требуют механической обработки для достижения точных допусков и желаемой чистоты поверхности. Углеродистая сталь - это самый простой в обработке вид стали. На резку или шлифовку высокоуглеродистой стали может уйти больше времени, а инструменты изнашиваются быстрее. Низкоуглеродистая сталь может липнуть, что затрудняет работу.

Как правило, наличие сплавов, используемых для повышения механических характеристик, часто затрудняет обработку.

Демпфирующая способность

Литье часто является ценным средством создания сложных деталей, используемых в машинах, где вибрация часто является фактором. Литая сталь обычно имеет более низкую демпфирующую способность, чем чугун, что может привести к избыточной вибрации и шуму в виде звона или визга.

Ударопрочность и износостойкость

Большинство сталей обладают хорошим балансом прочности и пластичности, что делает их чрезвычайно прочными. Это позволяет им выдерживать значительные нагрузки и деформации без разрушения. Сталь также может быть довольно износостойкой. Добавки сплава могут повысить как ударопрочность, так и износостойкость.^[3]

Стальные литейные сплавы

Отливки из легированной стали делятся на две категории: низколегированные стали и высоколегированные стали.^[4] Низколегированные стали содержат менее 8% легирующих элементов, а высоколегированные стали - 8% и более.^[4]

Это таблица некоторых стальных литейных сплавов:

Отливки из жаропрочной стали согласно ASTM A297-1981^[4]

Оценка	Номинальный состав сплава (% масс.)	Предел прочности на разрыв, минимум		Предел текучести не менее 0,2%		Относительное удлинение, минимальное, от 2 дюймов, 51 мм (%)
		(тыс. фунтов / кв. дюйм)	(МПа)	(тыс. фунтов / кв. дюйм)	(МПа)
HC	28 Кр	55	380	-	-	-
HD	28 Cr, 5 Ni	75	515	35	240	8
HF	19 Cr, 9 Ni	70	485	35	240	25
HH	25 Cr, 12 Ni	75	515	35	240	10
ЗДРАВСТВУЙ	28 Cr, 15 Ni	70	485	35	240	10
HK	25 Cr, 20 Ni	65	450	35	240	10
HL	29 Cr, 20 Ni	65	450	35	240	10
HN	20 Cr, 25 Ni	63	435	-	-	8
HP	26 Cr, 35 Ni	62.5	430	34	235	4.5
HT	15 Cr, 35 Ni	65	450	-	-	4
HU	19 Cr, 39 Ni	65	450	-	-	4
HW	12 Cr, 60 Ni	60	415	-	-	-
HX	17 Cr, 66 Ni	60	415	-	-	-

Отливки из коррозионно-стойкой стали согласно ASTM A743-1981a^[5]

Оценка	Номинальный состав сплава (% масс.)	Предел прочности на разрыв, минимум		Предел текучести не менее 0,2%		Относительное удлинение, минимальное, от 2 дюймов, 51 мм (%)
		(тыс. фунтов / кв. дюйм)	(МПа)	(тыс. фунтов / кв. дюйм)	(МПа)
CF-8	9 Cr, 9 Ni	70	485	30	205	35
CG-12	22 Cr, 12 Ni	70	485	28	195	35
CF-20	19 Cr, 9 Ni	70	485	30	205	30
CF-8M	19 Cr, 10 Ni, с Mo	70	485	30	205	30
CF-8C	19 Cr, 10 Ni, с Nb	70	485	30	205	30
CF-16 и CF-16Fa	19 Cr, 9 Ni, свободная обработка	70	485	30	205	25
CH-10 и CH-20	25 Cr, 12 Ni	70	485	30	205	30
СК-20	25 Cr, 20 Ni	65	450	28	195	30
CE-30	29 Cr, 9 Ni	80	550	40	275	10
СА-15 и СА-15М	12 Кр	90	620	65	450	18
CB-30	20 Кр	65	450	30	205	-
CC-50	28 Кр	55	380	-	-	-
CA-40	12 Кр	100	690	70	485	15
CF-3	19 Cr, 9 Ni	70	485	30	205	35
CF-3M	19 Cr, 10 Ni, с Mo	70	485	30	205	30
CG6MMN	Cr-Ni-Mn-Mo	75	515	35	240	30
CG-8M	19 Cr, 11 Ni, с Mo	75	520	35	240	25
ЦН-7М	20 Cr, 29 Ni, с Co и Mo	62	425	25	170	35
ЦН-7МС	19 Cr, 24 Ni, с Co и Mo	70	485	30	205	35
CW-12M	Ni, Mo и Cr	72	495	46	315	4
CY-40	Ni, Cr и Fe	70	485	28	195	30
СА-6НМ	12 Cr, 4 Ni	110	775	80	550	15
CD-4MCu	25 Cr, 5 Ni, 3 Cu, 2 Mo	100	690	70	485	16
CA-6N	11 Cr, 7 Ni	140	965	135	930	15

Рекомендации

Примечания

1. Оберг, стр. 1332
2. «Обработка деталей из чугуна | Современное литье | AFS». www.afsinc.org. Получено 2016-07-07.
3. «Понимание спецификаций материалов для стальных отливок | AFS». www.afsinc.org. Получено 2016-07-07.
4. Оберг, стр. 1334
5. Оберг, стр. 1335

Библиография

• Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д .; Horton, Holbrook L .; Райффель, Генри Х. (2000), Справочник по машинам (26-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press Inc., ISBN  0-8311-2635-3.