Brugerdefineret rustfrit stålstøbning: Kinas støberi af høj kvalitet

1. Indledning

Rustfrit stålstøbning er en kritisk fremstillingsproces, der bruges til at skabe højtydende komponenter på tværs af brancher, der kræver korrosionsbestandighed, holdbarhed, og dimensionel præcision.

Ved at hælde smeltet rustfrit stål i specialdesignede forme, Komplekse dele kan produceres med stramme tolerancer og fremragende overfladefinish, Gør det til en ideel løsning til komplicerede og højstyrke-applikationer.

Sammenlignet med andre metalformningsmetoder, såsom smedning eller bearbejdning, Rustfrit stålstøbning tilbyder forbedret designfrihed, Materialeffektivitet, og egnethed til produktionsvolumener med lav til medium.

Dens betydning er vokset i sektorer som energi, bilindustrien, rumfart, Madbehandling, og Marine Engineering, hvor ydeevne og levetid er ikke-forhandlingsberettigede.

2. Hvad er støbning i rustfrit stål?

Rustfrit stål Støbning er en præcisionsmetalformningsproces, hvor smeltet rustfrit stål hældes i en form for at skabe komplekse og højtydende komponenter.

Det kombinerer de korrosionsbestandige egenskaber ved rustfrit stål med den dimensionelle nøjagtighed og designfleksibilitet i moderne støbningsteknikker.

Denne proces giver producenterne mulighed for at producere dele med indviklede geometrier, Tynde vægge, og fin overfladefinish, der er vanskelige eller uøkonomiske at opnå gennem bearbejdning eller smedning.

Rustfrit stålstøbning kan udføres ved hjælp af forskellige metoder, inklusive investeringsstøbning, sandstøbning, og shell formstøbning, Afhængig af delstørrelsen, form, og præstationskrav.

Det understøtter en lang række rustfrie kvaliteter - såsom austenitisk, Martensitisk, Duplex, og nedbørhærdede stål-med skræddersyede mekaniske egenskaber til styrke, sejhed, eller varmemodstand.

3. Almindelige rustfrit stålkvaliteter til støbning

Rustfrit stålstøbning omfatter en lang række legeringer, Hver konstrueret til at opfylde specifikke præstationskriterier.

Disse kvaliteter er primært kategoriseret baseret på deres mikrostruktur: austenitisk, Martensitisk, ferritisk, Duplex, og nedbørshærdning (Ph) Rustfrit stål.

Almindelige rustfrit stålkvaliteter til støbning

4. Metoder til støbning af rustfrit stål

Investering af rustfrit stål casting (Mistet voksstøbning)

Investeringsstøbning er en præcisionsstøbningsteknik, der begynder med oprettelsen af en voksmodel, der gentager den endelige delgeometri.

Dette voksmønster samles på et vokstræ (Til batchbehandling) og gentagne gange dyppet i en keramisk opslæmning for at bygge en skal.

Efter den keramiske hærder, Hele formen opvarmes for at smelte voks ud (Dewaxing), forlader et hul keramisk hulrum.

Smeltet rustfrit stål hældes derefter i den opvarmede skal, Tilladelse af detaljeret påfyldning.

Når den er størknet, den keramiske skal er brudt væk, og støbningen rengøres, Varmebehandlet, og færdig efter behov.

• Skallen kan modstå høje temperaturer, Aktivering af indviklede og tyndvæggede støbegods.
• Fælles for dele, der kræver stramme dimensionelle tolerancer (± 0,1 mm), Glat overfladefinish (RA 3,2-6,3 um), og komplekse interne funktioner.

Sandstøbning i rustfrit stål

Sandstøbning bruger en engangsform lavet af silicasand, typisk bundet med ler eller kemiske bindemidler.

Der presses et træ- eller metalmønster ind i sandet for at danne et negativt hulrum. For komplekse interne funktioner, Sand kerner indsættes.

Formhalvdelene er fastklemt, og smeltet rustfrit stål hældes i hulrummet gennem et portsystem.

Efter afkøling og størkning, Sandformen er brudt væk, afslører den hårde casting.

• Denne metode er yderst fleksibel med hensyn til størrelse og vægt - der kan fremstilles af at producere dele fra et par kg til flere tons.
• Tolerancer er løsere (± 1,5 mm eller mere), og overfladefinish er grovere (RA 12,5-25 um), ofte kræver post-maskiner.

Støbning i rustfrit stål skal

Shell Mold Casting is a variation of sand casting that uses resin-coated, Finkornsand og et opvarmet metalmønster.

Det opvarmede mønster får harpiksen til at helbrede, da sandet kontakter det, danner en tynd, stiv skal (typisk 5–10 mm tyk).

Skallhalvdelene fjernes derefter fra mønsteret, samlet, og fyldt med smeltet rustfrit stål.

Efter afkøling, skallen er brudt væk, og delen er færdig på samme måde som investeringer eller sandstøbninger.

• Giver bedre dimensionel nøjagtighed (± 0,5 mm) og overfladefinish (RA 6,3-12,5 um) end traditionel sandstøbning.
• Især velegnet til medium til høj volumenproduktion af geometrisk enklere dele.

Rustfrit stålcentrifugalstøbning

I centrifugalstøbning, En hul cylindrisk form drejes ved høje hastigheder (300–3000 o / min) Mens smeltet metal hældes i det.

Centrifugalkraften skubber det smeltede metal udad mod formvæggene, resulterer i en tæt, Finkornet struktur med minimal porøsitet.

Rotationsaksen kan være vandret (til rør) eller lodret (til ringe eller gearemner).

Når støbningen størkner fra den ydre overflade indad, urenheder tvinges mod den indre diameter og kan bearbejdes.

• Denne proces giver fremragende mekaniske egenskaber og ensartet kornorientering på grund af retningsbetydet størkning.
• Ideel til applikationer, der kræver høj styrke, Trykmodstand, og minimale indeslutninger.

Rustfrit stål metalform (Permanent skimmel) Casting

Metalformstøbning bruger permanent stål eller støbejernsforme i stedet for engangs sand eller keramiske forme.

Smeltet rustfrit stål introduceres enten af tyngdekraften, Lavtryk, eller vakuumassistance til den forvarmede form.

Formen kan omfatte tilbagetrækkelige kerner eller indsatser til mere komplekse geometrier. Når metallet afkøles og størkner, Formen åbnes, og delen skubbes ud til efterbehandling.

• Producerer konsistent, Gentagelige resultater med stramme tolerancer (± 0,25–0,5 mm) og overlegen overfladefinish (RA 3,2-6,3 um).
• Økonomisk for mellemstore til høje produktionsmængder på grund af hurtige cyklustider og reduceret arbejdskraft.

5. Rustfrit stålstøbningsproces: Trin for trin (Eksempel på investeringsstøbning)

1. Mønster skabelse: Voksmønstre (± 0,02 mm tolerance) er injektionsstøbt; Flere mønstre er fastgjort til et vokstræ.
2. Shell Building: Mønstre dyppes i keramisk opslæmning (Silica/aluminiumoxid) og belagt med sand, Gentagelse 6–8 gange for at bygge en 6–10 mm skall.
3. Dewaxing og shell fyring: Skaller opvarmes til 160–200 ° C for at smelte voks (genanvendt), Derefter fyret til 900–1.050 ° C for at hærde keramikken.
4. Hælder: Smeltet rustfrit stål (1,450–1.530 ° C for CF8M) hældes i skallen under tyngdekraften eller vakuum for at undgå porøsitet.
5. Afkøling og størkning: Kontrolleret afkøling (luft eller vand) forhindrer varm krakning; størkningstid: 5–30 minutter (varierer efter delstørrelse).
6. Knockout og rengøring: Skaller er knust med hamring eller vandstråler; Gates/stigerør er skåret, og dele er sandblæst for at fjerne keramiske rester.
7. Varmebehandling: Austenitiske kvaliteter (CF8, CF8M) er opløsningsanaliseret (1,050–1.150 ° C., Vandslukket) at opløse carbider. Martensitiske karakterer (CA15) er slukket og hærdet for hårdhed.
8. Inspektion: Dimensionelle kontroller (Cmm), Ndt (farvestof penetrant), og mekanisk test (Trækstyrke) Sørg for overholdelse.

6. Overfladebehandlingsmuligheder for støbning af rustfrit stål

Overfladebehandling af støbegods af rustfrit stål er kritisk for både funktionel ydeevne (F.eks., Korrosionsmodstand, slidstyrke) og æstetisk appel.

Valget af finish afhænger af applikationen-fra fødevarekvalitetsdele, der kræver ultra-glat, Hygiejniske overflader til industrielle komponenter, der har brug for forbedret holdbarhed.

Skud sprængning

Skud sprængning bruger slibemedier med høj hastighed (Stålgrus, Keramiske perler, eller glas) At rengøre og strukturere støbeoverflader.

• Behandle: Medier drives til 60–100 m/s via trykluft eller centrifugalhjul, Fjernelse af overfladeforurenende stoffer (F.eks., Keramisk rest fra investeringsstøbning) og skabe en ensartet mattekstur.
• Resultater: Overflades ruhed (Ra) på 3,2–6,3 μm; Forbedrer vedhæftningen til maling, overtræk, eller pulver afslutter.
• Applikationer: Industrielle ventilorganer, Pumpehuse, og strukturelle støbegods, hvor en struktureret overfladehjælpemiddel i belægningsretention.

Pickling og passivering

Disse kemiske behandlinger forbedrer korrosionsmodstand ved at fjerne urenheder og stabilisere kromoxid -passivt lag.

• Pickling: Bruger en nitrogen-hydrofluorinsyreopløsning til at opløse skala, rust, og gratis jern fra støbeoverflader. Kritisk for at fjerne varmefarvetone (oxidation) fra svejste eller varmebehandlede områder.
• Passivering: Følger pickling, Brug af salpetersyre til at berige kromindholdet i overfladeoxidlaget, øge korrosionsbestandigheden. Overholder ASTM A967 for rustfrit stål.
• Resultater: Ren, Oxidfri overflade med RA 1,6–3,2 μm; forhindrer pitting i chloridmiljøer (F.eks., havvand).
• Applikationer: Fødevareforarbejdningsudstyr (304 støbegods), marine komponenter (316 støbegods), og medicinsk udstyr, der kræver biokompatibilitet.

Elektropolering

Elektropolering er en elektrokemisk proces, der fjerner et tyndt lag metal (5–50 μm) For at opnå en spejllignende finish.

• Behandle: Støbningen fungerer som anoden i et elektrolytbad (Fosfor/svovlsyre), med de nuværende opløste uregelmæssigheder i overfladen.
• Resultater: Ultra-glat overflade (RA 0,025-0,1 μm) med forbedret renlighed - mikroskopiske porer og spalter (Potentielle steder for bakterievækst) elimineres.
• Fordele: Forbedrer korrosionsbestandighed med 30-50% mod. passivering alene; reducerer friktion i dynamiske applikationer (F.eks., glidende dele).
• Applikationer: Farmaceutisk udstyr (316L Støbegods), Kirurgiske instrumenter, og halvlederkomponenter, hvor partikeludgydelse skal minimeres.

Bearbejdning og overfladetolerance

For støbegods, der kræver tæt dimensionel kontrol eller præcise parringsoverflader, bearbejdning er ofte parret med efterbehandling:

• Drejer/Fræsning: Fjerner 0,1–1 mm materiale for at opnå tolerancer så stramme som ± 0,01 mm (F.eks., Ventilsæder, der kræver lækketæt tætning).
• Slibning: Overfladeslibning opnår fladhed indeni 0.005 mm/m og RA 0,05–0,1 μm, Kritisk for bærende overflader i luftfartsstøbninger.
• Tråd/tapping: Opretter præcise tråde (ISO -metrisk eller NPT) i støbte flanger eller fittings, sikre kompatibilitet med rørsystemer.

Andre finish

• Perle sprængning: Bruger blødere medier (glasperler) end skudt sprængning for at skabe en uniform, satin finish (RA 1,6-3,2 μm) uden at ændre dimensioner.
  Almindelig i arkitektoniske støbegods (F.eks., gelændere) Til æstetisk appel.
• Elektroplettering: Påfører et tyndt lag nikkel, Chrome, eller guld til dekorative formål eller forbedret slidstyrke.
  Brugt i avancerede inventar (F.eks., Marine hardware) Hvor udseende er kritisk.
• Lasergravering: Tilføjer permanente markeringer (delnumre, logoer) at støbe overflader uden at gå på kompromis med korrosionsbestandighed, afgørende for sporbarhed i rumfart og medicinske anvendelser.

7. Mekaniske og fysiske egenskaber ved støbning af rustfrit stål

8. Fordele ved støbning af rustfrit stål

• Kompleks geometri: Producerer underskæringer, Tynde vægge (≥1 mm til investeringsstøbning), og indre hulrum - f.eks., CF8M-ventillegemer med multi-port-design.
• Overlegen overfladefinish: Investeringsstøbning opnår RA 1,6–3,2 μm som støbt, Reduktion af efterbehandling.
• Materialeffektivitet: 70–90% materialeudnyttelse vs. 30–50% til bearbejdning, Sænkning af råmaterialeomkostninger.
• Designfleksibilitet: Muliggør del af konsolidering (F.eks., Udskiftning 5 bearbejdede komponenter med 1 støbt del, Reduktion af samlede omkostninger ved 40%).
• Alloy alsidighed: Kompatibel med karakterer fra lave omkostninger 430 til høj ydeevne 310 (25CR-20NI) til ekstrem varme.

9. Begrænsninger og udfordringer

• Højere omkostninger: 30–50% dyrere end carbonstålstøbning på grund af legeringselementer (F.eks., nikkel ind 304).
• Lange ledetider: Investeringsstøbning kræver 2–4 uger for værktøj og første dele, vs.. 1–2 uger til sandstøbning.
• Defekt risikerer: Krympning (1.5–2,0% volumenreduktion) og varm krakning (i martensitiske kvaliteter) Uden præcis processtyring.
• Tykt sektionsudfordringer: Afsnit ≥50 mm risiko porøsitet på grund af langsom afkøling; Kræver stigerør (Ekstra metalreservoirer) at fodre smeltet stål.

10. Anvendelser af støbegods af rustfrit stål

Aerospace Industry

• Dele: Turbineblad, skader, motorkomponenter, Strukturelle dele, udstødningssystemer.

Bilindustri

• Dele: Udstødningsmanifolds, Turboladere huse, bremsekalipere, Suspensionskomponenter.

Kemisk og petrokemisk industri

• Dele: Ventiler, pumper, Rørbeslag, Reaktorkomponenter, Varmevekslere.

Fødevareforarbejdningsindustri

• Dele: Mixere, ventiler, pumper, Transportkomponenter, behandlingsudstyr.

Marine- og skibsbygningsindustri

• Dele: Propeller, aksler, ventiler, Pumpehus, Komponenter i havvandsrør.

Kraftproduktionsindustri (Inklusive nuklear og vedvarende energi)

• Dele: Turbinekomponenter, Ventillegemer, Pumpehus, Generatordele.

Konstruktion og tungt udstyr

• Dele: Hydrauliske komponenter, Gravemaskine, Strukturelle støbegods, Løftudstyr.

Medicinsk og farmaceutisk industri

• Dele: Kirurgiske instrumenter, steriliseringsudstyr, pumpekomponenter, Ventillegemer.

Vandbehandling og VVS

• Dele: Ventiler, Rørbeslag, Pumpehuse, filterkomponenter.

Industrielle maskiner

• Dele: Gear, huse, bærer understøtter, Maskinbaser, Hydrauliske komponenter.

11. Rustfrit stål casting vs. Smedning og bearbejdning

12. Kvalitetskontrol og testning

• Ikke-destruktiv test (Ndt):

• • Røntgenbillede: Registrerer intern porøsitet (Kritisk for trykfartøjer).
  • Ultralyd: Identificerer revner i tykke sektioner (F.eks., Duplex -rørflanger).
  • Farvestof penetrant: Afslører overfladefejl i martensitiske ventilstængler (ASTM E165).

• Dimensionel inspektion: Cmm (Koordinering af målemaskine) verificerer tolerancer til ± 0,005 mm.
• Kemisk analyse: Optisk emissionsspektrometri (Oes) bekræfter legeringssammensætning (F.eks., 18± 1% cr i CF8).
• Mekanisk test: Trækforsøg (ASTM A370) og påvirkningstest (Charpy V-notch) Valider styrke og sejhed.

13. Konklusion

Rustfrit stålstøbning er en alsidig proces, der afbalancerer kompleksitet, Korrosionsmodstand, og omkostninger, Aktivering af produktion af kritiske komponenter på tværs af brancher.

Dens evne til at omdanne smeltet rustfrit stål til indviklet, Dele med høj ydeevne-fra havventiler til medicinske implantater-gør det uerstatteligt i moderne fremstilling.

Mens udfordringer som omkostninger og ledetider vedvarer, Fremskridt inden for processtyring (F.eks., Computersimulering af størkning) og materialevidenskab (F.eks., Legeringer med høj entropi) Fortsæt med at udvide sine kapaciteter.

Langhe: Præcisionsstøbning i rustfrit stål & Fremstillingstjenester

Langhe er en betroet udbyder af Rustfrit stålstål og præcisionsmetalfremstillingstjenester i høj kvalitet, betjener industrier, hvor ydeevne, holdbarhed, og korrosionsmodstand er kritisk.

Med avancerede produktionsfunktioner og en forpligtelse til teknisk ekspertise, Langhe leverer pålidelig, Tilpassede rustfrie stålopløsninger til at imødekomme de mest krævende applikationskrav.

Vores kapacitet i rustfrit stål inkluderer:

• Investeringsstøbning & Mistet voksstøbning
  Højpræcisionsstøbning til komplekse geometrier, at sikre stramme tolerancer og overlegne overfladefinish.
• Sandstøbning & Shell -støbning
  Ideel til større komponenter og omkostningseffektiv produktion, Især til industrielle og strukturelle dele.
• CNC -bearbejdning & Efterbehandling
  Komplette bearbejdningstjenester inklusive drejning, fræsning, boring, polering, og overfladebehandlinger.

Uanset om du har brug for højpræcisionskomponenter, Komplekse rustfrie samlinger, eller specialudviklede dele, Langhe Er din pålidelige partner inden for fremstilling af rustfrit stål.

Kontakt os i dag At lære hvordan Langhe kan levere løsninger i rustfrit stål med ydelsen, pålidelighed, og præcision din branche kræver.

FAQS

Hvad er den bedste metode til støbning af rustfrit stål?

Afhænger af delkrav: Investeringsstøbning til præcision (± 0,05 mm) og kompleksitet; sandstøbning til stor, lave omkostningsdele; Centrifugalstøbning til cylindriske komponenter som rør.

Hvor stærk kastes rustfrit stål?

Austenitiske kvaliteter (CF8, CF8M) har trækstyrker på 550–650 MPa; Martensitisk CA15 (410) når 800 MPA, når den er behandlet; Duplex CD4MCU overstiger 690 MPA.

Kan støbe rustfrit stål svejses?

Ja. Austenitiske kvaliteter (CF8, CF8M) svejses godt med 308L -fyldstof; Martensitiske kvaliteter kræver forvarmning (200–300 ° C.) og udglødning efter svejsning for at undgå revner.

Hvad er CF8M rustfrit stålstøbning brugt til?

CF8M (rollebesætning 316) er ideel til korrosive miljøer: Kemiske behandlingsventiler, Offshore oliebeslag, og marine hardware, Takket være dets molybdænforbedrede chloridresistens.