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铸钢件的制造技术

对于强度、塑性和韧性要求高的机器零件,需要采用铸钢件。由于铸钢的收缩大大超过铸铁,铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷,在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等。 铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大,其体收缩率为10~14%,线收缩
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对于强度、塑性和韧性要求高的机器零件,需要采用铸钢件。由于铸钢的收缩大大超过铸铁,铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。为防止铸件出现缩孔、缩松缺陷,在铸造工艺上大都采用冒口和、冷铁和补贴等。 铸钢的机械性能比铸铁高,但其铸造性能却比铸铁差。因为铸钢的熔点较高,钢液易氧化、钢水的流动性差、收缩大,其体收缩率为10~14%,线收缩为1.8~2.5%。为防止铸钢件产生浇不足、冷隔、缩孔和缩松、裂纹及粘砂等缺陷,必须采取比铸铁复杂的工艺措施:以实现顺序凝固铸钢件的产量仅次于铸铁,约占铸件总产量的15%。
  一、按照化学成分铸钢可分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。其中以碳素铸钢应用广,占铸钢总产量的80%以上。
  1、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。
  2、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。
 
  铸钢件均应在热处理后使用。因为铸态下的铸钢件内部存在气孔、裂纹、缩孔和缩松、晶粒粗大、组织不均及残余内应力等铸造缺陷,使铸钢件的强度、尤其是塑性和韧性大大降低。
  为细化晶粒、均匀组织及消除内应力,铸钢件必须进行正火或退火处理。正火处理后的钢,其机械性能较退火后的高,成本也较低,所以应用较多。但由于正火处理会引起较退火大的内应力,只适用于含碳量小于0.35%的铸钢件。因为低碳铸钢件的塑性好,冷却时不易开裂。为减小内应力,铸钢件在正火后,还应进行高温回火。对于含碳量≥0.35%的、结构复杂及易产生裂纹的铸钢件,只能进行退火处理。铸钢件不宜淬火,否则极易开裂。

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