1. مقدمه
ریخته گری یک فرآیند تولید اساسی است که شامل شکل دادن به فولاد کربن مذاب به اشکال مورد نظر با استفاده از قالب ها است.
به عنوان یکی از پرکاربردترین مواد در کاربردهای مهندسی و صنعتی, فولاد کربن ترکیبی منحصر به فرد از استحکام را ارائه می دهد, مقرون به صرفه, و تطبیق پذیری.
از خودرو گرفته تا نفت و گاز, اجزای فولاد کربن بازیگران نقش مهمی در اقتصاد جهانی دارند, زیرساخت های پشتیبانی, تحرک, و ماشین آلات.
2. ریخته گری فولاد کربن چیست?
فولاد ریخته گری یک فرآیند تولید دقیق و مقرون به صرفه است که در آن فولاد کربن مذاب- آلیاژ از اتو کردن (95-99 ٪) وت کربن (0.05-2.1 ٪), با عناصر جزئی مانند منگنز, سیلیکون, گوگرد, وت فسفر- برای تشکیل اجزای جامد در قالب ریخته شده است.
هنگامی که فلز حفره را پر کرده و خنک می شود, قالب برداشته می شود, تولید نزدیک شبکه بخشی که از نزدیک با هندسه مورد نظر مطابقت دارد.
آنچه ریخته گری فولاد کربن را از هم جدا می کند ، توانایی آن برای تولید هندسه های پیچیده - مانند دیوارهای نازک است (پایین به 3 میلی متر پوند), کانال های داخلی, یا کانتورهای خارجی پیچیده - که دشوار خواهد بود, گران, یا گاهی اوقات دستیابی به استفاده از فرآیندهای فرفورژه مانند جعل غیرممکن است, نورد, یا ماشینکاری.
برخلاف فولاد فرفورژه, که از تغییر شکل مکانیکی جریان دانه جهت دار را نشان می دهد, فولاد کربن ریخته شده به طور کلی تشکیل می دهد ساختار دانه ایزوتروپیک, ارائه خصوصیات مکانیکی یکنواخت در طول قسمت.
چرا فولاد کربن برای ریخته گری ایده آل است
فولاد کربن دارای چندین ویژگی متالورژی است که آن را برای ریخته گری مناسب می کند:
- نقطه ذوب کم: 1،370-1،530 درجه سانتیگراد - پایین تر از بسیاری از فولادهای آلیاژ, اجازه ذوب و ریختن آسان تر
- سیالیت خوب: فلز را قادر می سازد حفره های قالب دقیق را پر کند
- رفتار جامد سازی پایدار: نقص انقباض داخلی را به حداقل می رساند و دقت بعدی را بهبود می بخشد
آلیاژهای فلزی کربن مشترک برای ریخته گری:
| استاندارد | درجه | برنامه های معمولی |
| ASTM A216 | WCB, WCC | دریچه, فلنج, و کشتی های فشار |
| ASTM A352 | LCB, LCC | قطعات فشار درجه حرارت پایین |
| از 1.0619 | GS-C25 | اجزای ساختاری و ماشین آلات |
| او SC42, SC46 | فولاد کربن | خودرو, پمپ, و مهندسی عمومی |
3. فرآیندهای ریخته گری فولاد کربن
فولاد کربن را می توان با استفاده از روشهای مختلف ریخته کرد, هر یک از مزایای مشخص بر اساس پیچیدگی ارائه می دهند, اندازه, تحمل, و الزامات سطح نهایی قسمت نهایی.
متداول ترین فرآیندهای ریخته گری برای فولاد کربن شامل می شود ریخته گری, سرمایه گذاری سرمایه گذاری, ریخته گری قالب, وت ریخته گری فوم گمشده.
ریخته گری
ریخته گری شن و ماسه سنتی ترین و پرکاربردترین روش برای ریخته گری فولاد کربن است, مخصوصاً برای بزرگ مناسب است, سنگین, و اجزای هندسی ساده.
این شامل ایجاد حفره در شن و ماسه فشرده در اطراف یک الگوی است, که در آن فلز مذاب ریخته می شود.
به دلیل انعطاف پذیری آن, مقایت, و زمان سرب ابزاری کوتاه, ریخته گری شن و ماسه گزینه ای ارجح برای نمونه سازی و کم است- به تولید با حجم متوسط.
ویژگی های کلیدی:
- از قالب های شن و ماسه قابل هزینه که در اطراف الگوهای تشکیل شده است استفاده می کند
- مقرون به صرفه برای پایین- به تولید با حجم متوسط
- مناسب برای قطعات بزرگ و سنگین
- تحمل: 1.5-3 میلی متر (بستگی به اندازه دارد)
- پایان سطح: خشن (RA 12.5-25 میکرومتر), ممکن است به ماشینکاری نیاز داشته باشد
برنامه های معمولی:
محفظه پمپاژ, بدنهای, قاب های ماشین, قطعات صنعتی
ریخته گری سرمایه گذاری (ریخته گری موم گمشده)
سرمایه گذاری سرمایه گذاری یک تکنیک ریخته گری با دقت بالا است که از الگوی موم استفاده می کند, که برای ایجاد یک قالب دقیق در سرامیک پوشانده شده است.
پس از ذوب شدن موم, فولاد کربن مذاب در حفره ریخته می شود.
این روش برای تولید قطعات کوچک به اندازه متوسط با اشکال پیچیده ایده آل است, دیوارهای نازک, و جزئیات ریز که نیاز به ماشینکاری حداقل دارند. این یک سطح عالی و دقت بعدی را ارائه می دهد.
ویژگی های کلیدی:
- الگوهای موم در دوغاب سرامیکی روکش شده است تا قالب ها تشکیل شود
- هندسه های پیچیده و دیوارهای نازک تولید می کند (به اندازه 2-3 میلی متر نازک)
- تحمل: 0.1-0.3 میلی متر
- پایان سطح عالی: RA ~ 3.2-6.3 میکرومتر
- گرانتر از ریخته گری شن و ماسه اما کمتر از پردازش پس از پردازش مورد نیاز است
برنامه های معمولی:
براکت های اتومبیل, اجزای توربین, قطعات ابزار, سخت افزار دفاعی
ریخته گری قالب
ریخته گری قالب یک نسخه تصفیه شده از ریخته گری ماسه است, با استفاده از شن و ماسه سیلیس ریز که با رزین ترمووزاسیون پوشیده شده است تا نازک شود, پوسته های قالب سفت.
این فرآیند دقت بعدی و سطح سطح را نسبت به ریخته گری ماسه سنتی بهبود می بخشد و به ویژه برای تولید حجم متوسط تا بالا از قطعات فولادی کربن متوسط با تحمل محکم تر کارآمد است.
این شکاف بین ریخته گری ماسه و ریخته گری سرمایه گذاری از نظر عملکرد و هزینه ایجاد می شود.
ویژگی های کلیدی:
- دقت ابعادی خوب و پایان سطح
- تحمل: 0.5 تا 1 میلی متر
- مناسب برای تولید با حجم متوسط و بالا
- هزینه ماشینکاری پایین به دلیل کیفیت نزدیک به شکل شکل
برنامه های معمولی:
محل تجهیزات دنده, اجزای موتور, قطعات صنعتی دقیق
ریخته گری فوم گم شده
ریخته گری فوم گمشده از الگوهای ساخته شده از کف پلی استایرن گسترش یافته استفاده می کند, وقتی فلز مذاب در قالب ریخته می شود که تبخیر می شود, شکل گیری شکل نهایی بدون نیاز به هسته یا خطوط فراق.
این تکنیک در تولید پیچیده برتری دارد, طرح های تلفیقی با حداقل ماشینکاری.
برای قطعات متوسط تا بزرگ مناسب است و آزادی طراحی قابل توجهی را فراهم می کند, کاهش نیازهای مونتاژ, و قوام ابعادی خوب.
ویژگی های کلیدی:
- عالی برای پیچیده, طرح های تلفیقی
- نیاز به هسته یا خطوط فراق را از بین می برد
- کنترل بعدی خوب
- تحمل: 0.5 تا 1 میلی متر
- نیازهای مونتاژ و جوش را کاهش می دهد
برنامه های معمولی:
تنوع, ریخته گری های ساختاری, بلوک های اتومبیل, قطعات کمپرسور
ملاحظات انتخاب فرآیند برای ریخته گری فولاد کربن
انتخاب فرآیند ریخته گری مناسب به چندین عامل فنی و اقتصادی بستگی دارد, از جمله اندازه جزئی, تحمل ابعادی, پایان سطح, پیچیدگی, وت حجم تولید.
| معیارها | ریخته گری | ریخته گری سرمایه گذاری | ریخته گری قالب | ریخته گری فوم گم شده |
| دامنه اندازه قسمت معمولی | متوسط تا بسیار بزرگ (0.5 کیلوگرم - >5,000 کلوت) | کوچک و متوسط (50 g - 50 کلوت) | کوچک و متوسط (0.5 - 30 کلوت) | متوسط تا بزرگ (1 - 1,000 کلوت) |
| دقت | کم تا متوسط (1.5-3 میلی متر در هر 100 میلی متر) | عالی (0.1-0.5 میلی متر در هر 100 میلی متر) | متوسط تا زیاد (0.5-1.0 میلی متر در هر 100 میلی متر) | متوسط تا زیاد (0.5-1.5 میلی متر در هر 100 میلی متر) |
| پایان سطح (رگ) | 12.5-25 میکرومتر | 3.2-6.3 میکرومتر | 6.3-12.5 میکرومتر | 6.3-12.5 میکرومتر |
| قابلیت ضخامت دیواره | 5-8 میلی متر (ممکن است نیاز به لرز داشته باشد) | 2-3-3 میلی متر (ویژگی های بسیار نازک ممکن است) | 3-5 میلی متر | 3-3-6 میلی متر |
| پیچیدگی طراحی | معتاد (جزئیات داخلی محدود) | خیلی بلند (عالی برای طرح های پیچیده) | متوسط تا زیاد | عالی (ساختارهای تلفیقی, هیچ هسته ای لازم نیست) |
| هزینه ابزاری | کم (500 دلار - 5000 دلار) | عالی (5000 $ - 50،000 دلار) | واسطه (3000 دلار - 20،000 دلار) | واسطه (4000 $ - 25،000 دلار) |
| هزینه تولید در هر قسمت | در حجم های کوچک کم است | زیاد در حجم کم, مقرون به صرفه در مقیاس | واسطه | واسطه |
| مناسب بودن حجم تولید | متوسط تا زیاد (1–50000 pcs/سال) | متوسط تا زیاد (>10000 رایانه های شخصی/سال توصیه می شود) | عالی (>30000 رایانه های شخصی/سال) | واسطه (100-10،000 pc/year) |
| زمان پیشرو (ابزار + قسمت اول) | 2-4 هفته | 4-8 هفته | 3-6 هفته | 4-7 هفته |
| نیاز به ماشینکاری پس از بازی | عالی | کم تا متوسط | کم تا متوسط | معتاد |
| عملکرد/ضایعات مواد | معتاد (به دروازه نیاز دارد, قیام) | کم (اندازه قالب دقیق, بیش از حد اضافی) | کم تا متوسط | کم (قالب تبخیر می شود, حداقل از دست دادن فلز) |
| نمونه های کاربردی | جعبه دنده, سنهای متضاد, بلوک موتور | براکت های هوافضا, دریچه, ابزارهای جراحی | محفظه پمپاژ, تنوع, روکش دنده | بلوک موتور, قطعات تعلیق, قسمتهای ساختاری |
4. عملیات حرارتی پس از ریخته گری و تصفیه سطح
هنگامی که ریخته گری های فولادی کربن از قالب آنها خارج می شوند, آنها اغلب تحت درمان های پس از بازی برای تقویت خصوصیات مکانیکی, استرسهای داخلی را تسکین دهید, و ویژگی های سطح را بهبود بخشید.
این درمانها برای دستیابی به مورد نظر بسیار مهم هستند عمل, قابلیت اطمینان, و ماندگاری از قسمت آخر.
عملیات حرارتی برای ریخته گری های فولادی کربن
عملیات حرارتی ریزساختار ریخته گری را اصلاح می کند تا بهبود یابد قدرت, انعطاف پذیری, سختی, وت قابلیت تغییر.
انتخاب درمان به میزان کربن و درجه خاص فولاد بستگی دارد.
روشهای متداول عملیات حرارتی شامل:
| درمان | هدف | دامنه دمای معمولی |
| بازپخت | ساختار دانه را اصلاح می کند, استرس داخلی را تسکین می دهد, انعطاف پذیری را بهبود می بخشد | 790-900 درجه سانتیگراد |
| عادی سازی | قدرت و سختی را بهبود می بخشد, ریزساختار یکنواخت را ترویج می کند | 850-950 درجه سانتیگراد |
| فروکش & خویشاوند | ضمن حفظ سختی ، سختی و مقاومت کششی را افزایش می دهد | فروکش: 800-870 درجه سانتیگراد; خویشاوند: 500-700 درجه سانتیگراد |
| استرس تسکین | فشارهای باقیمانده از ریخته گری و ماشینکاری را کاهش می دهد | 550-650 درجه سانتیگراد |
یادداشت: عملیات حرارتی نادرست می تواند به مراحل نامطلوب منجر شود (به عنوان مثال, عدم تعادل مارتنزیت یا مروارید), ترک, یا بی ثباتی بعدی.
از این رو, کنترل دقیق فرآیند و نظارت بر دما ضروری است.
درمان سطح برای ریخته گری های فولادی کربن
تیمارهای سطحی تقویت می کنند ظاهر, مقاومت در برابر خوردگی, وت عملکرد را بپوشید ریخته گری از فولاد کربن, به خصوص در محیط های خواستار.
فرآیندهای اتمام سطح معمولی شامل:
| روش | عمل | نمونه های کاربردی |
| انفجار شات | مقیاس را حذف می کند, ماسه, و اکسیدها; سطح را برای پوشش آماده می کند | آماده سازی استاندارد برای نقاشی, روکش پودری |
| ترشی & انفعال | اکسیدهای سطح و زنگ زدگی را از بین می برد; مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد | در برنامه های خدمات خورنده استفاده می شود |
| روکش فسفات | پایه ای برای نقاشی فراهم می کند و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد | خودرو, تجهیزات نظامی |
| آبکاری روی (گالوانیزه کننده) | از خوردگی از طریق پوشش قربانی محافظت می کند | سخت افزار در فضای باز یا دریایی |
| پوشش پودری / نقاشی | ظاهر را تقویت می کند, حفاظت از آب و هوا | تجهیزات کشاورزی, قسمتهای ساختاری |
| ماشینکاری & سنگ زنی | تحمل ابعادی و پایان سطح | سطوح تحمل, صورت |
ادغام با کنترل کیفیت
درمان های پس از بازی اغلب انجام می شود آزمایش غیر مخرب (NDT) یا بازرسی های بعدی برای اطمینان از تطبیق بخش تحت درمان با مشخصات کیفیت مکانیکی و سطح.
تکنیک هایی مانند بازرسی ذرات مغناطیسی (MPI) یا تست اولتراسونیک (در) به تشخیص ترک های پنهان یا نقص های زیرسطحی که ممکن است در حین عملیات حرارتی رخ دهد کمک کنید.
مزایای اصلی درمان های پس از کاشت
- پیشرفته خصوصیات مکانیکی: قدرت, سختی, و مقاومت در برابر خستگی
- بهبود یافته ثبات ابعادی و قابلیت ماشینکاری
- افزایش یافته دوام سطحی وت مقاومت در برابر خوردگی
- آماده سازی برای پردازش پایین دست (به عنوان مثال, جوش, روکش, مجمع)
5. خصوصیات مکانیکی و فیزیکی ریخته گری کربن
درک خصوصیات مکانیکی و فیزیکی ریخته گری های فولادی کربن برای انتخاب مواد مناسب و فرآیند ریخته گری برای پاسخگویی به خواسته های عملکردی کاربردهای مختلف صنعتی بسیار مهم است.
| دارایی | کم کربن (0.1-0.25 ٪ c) | وابسته به متوسط کربن (0.3-0.6 ٪ c) | دارای کربن (0.6–1.0 ٪ c, سعدی&حرف) |
| استحکام کششی (MPA) | 350 - 550 | 550 - 850 | 850 - 1,200 |
| قدرت عملکرد (MPA) | 250 - 400 | 400 - 700 | 700 - 1,000 |
| کشیدگی (%) | 25 - 30 | 15 - 25 | 5 - 15 |
| سختی (HB) | 150 - 200 | 200 - 300 | 300 - 400 |
| سختی (j, charpy v-notch) | 40 - 60 | 20 - 40 | 10 - 30 |
| تراکم (g/cm³) | 7.85 پوند | 7.85 پوند | 7.85 پوند |
| دامنه ذوب (درجه سانتیگراد) | 1,420 - 1,530 | 1,370 - 1,480 | 1,370 - 1,480 |
| هدایت حرارتی (w/m · k) | 50 - 60 | 45 - 55 | 45 - 50 |
| ضریب انبساط حرارتی (× 10 ⁻⁶ /درجه سانتیگراد) | 11 - 13 | 11 - 13 | 11 - 13 |
قابلیت جابجایی و قابلیت جوشکاری
- قابلیت تغییر: فولاد کم کربن (شاخص ماشینکاری 80-100 در مقابل. 100 برای 1215 فولاد); فولاد کربن بالا (40-60) به دلیل سختی.
- قابلیت جوشکاری: فولاد کم کربن (عالی, قبل از گرم شدن لازم نیست); وابسته به متوسط کربن (به قبل از گرمای 200-300 درجه سانتیگراد نیاز دارد); دارای کربن (ضعیف, مستعد ترک خوردگی).
مقاومت در برابر گرما و سایش
- مقاومت در برابر گرما: میزان اکسیداسیون <0.1 میلی متر در سال تا 400 درجه سانتیگراد; اکسیداسیون سریع بالای 500 درجه سانتیگراد (محدود کردن استفاده در برنامه های گرمای بالا).
- مقاومت در برابر پوشیدن: q کربن بالا&فولاد (350 HB) مقاومت ساینده 2 × بهتر از آهن انعطاف پذیر است (250 HB).
6. کاربردهای ریخته گری از فولاد کربن
ریخته گری های فولادی کربن به دلیل آنها به طور گسترده در صنایع متنوع مورد استفاده قرار می گیرد تطبیق پذیری, قدرت, و مقرون به صرفه.
توانایی آنها برای ریختن در اشکال پیچیده و در عین حال حفظ خصوصیات مکانیکی عالی ، آنها را برای اجزای مهم در کاربردهای سنگین و ساختاری ایده آل می کند.
خودرو و حمل و نقل
- اجزای موتور: لشکر میل لنگ, میل بادامک, سرهای سیلندر, و میله های اتصال, از استحکام کششی بالا و مقاومت در برابر خستگی بهره مند می شوید.
- قطعات مخابری: چرخ دنده, محوطه, و شفت هایی که نیاز به مقاومت در برابر سایش و دقت بعدی دارند.
- اجزای شاسی: براکت ها و قطعات تعلیق که در آن دوام و سختی ضروری است.
ساخت و ساز و زیرساخت
- عناصر ساختاری: قاب های بازیگران, حمایت, و اتصالات مورد استفاده در ساختمانها و پل ها.
- قطعات ماشین آلات سنگین: سطل های بیل مکانیکی, اجزای جرثقیل, و بازوهای لودر که نیاز به مقاومت در برابر ضربه بالا دارند.
- اتصال دهنده ها و اتصالات: بادوام, اجزای با استحکام بالا برای مونتاژ سازه های بزرگ.
روغن & بنزین و پتروشیمی
- دریچه ها و محفظه های پمپ: مؤلفه هایی که در معرض فشار بالا و سایش قرار دارند.
- اتصالات لوله و فلنج: قدرت و ماشینکاری فولاد کربن امکان آب بندی و اتصال قابل اعتماد را فراهم می کند.
- تجهیزات حفاری: قطعات ناهموار طراحی شده برای محیط های شدید.
تجهیزات کشاورزی و معدن
- شخم زدن, تیغ, و تجهیزات خاکورزی: قطعات مقاوم در برابر سایش برای درگیری خاک.
- اجزای ماشین آلات معدن: سنگ شکن, قطعات نقاله, و واحدهای مسکن که نیاز به سختی و مقاومت در برابر سایش دارند.
- قطعات تراکتور و تجهیزات سنگین: فریم و اجزای موتور در معرض بارگذاری سنگین.
ماشین آلات دریایی و صنعتی
- شفت ها و محفظه های پروانه: ریخته گری های فولادی کربن در جایی که استحکام و مقاومت در برابر خوردگی متوسط مورد استفاده قرار می گیرد.
- قطعات پمپ و کمپرسور: بازیگران ارائه دوام تحت عملیات مداوم.
- دریچه ها و اتصالات صنعتی: برای سیستم های کنترل سیال در گیاهان تولیدی ضروری است.
7. مزایای استفاده از ریخته گری های فولادی کربن
ریخته گری های فولادی کربن به دلیل ترکیبی منحصر به فرد از عملکرد مکانیکی ، در ساخت بسیار مورد علاقه هستند, راندمان هزینه, و تطبیق پذیری.
مقرون به صرفه بودن
ریخته گری های فولادی کربن به دلیل مواد اولیه مقرون به صرفه و ریخته گری کارآمد در نزدیکی شبکه ، یک راه حل اقتصادی ارائه می دهند, کاهش ماشینکاری و زباله.
نسبت قدرت به وزن
آنها قدرت و سختی کششی عالی ارائه می دهند, تحویل قطعات بادوام قادر به تحمل بارهای سنگین بدون وزن بیش از حد.
انعطاف پذیری طراحی
فرآیند ریخته گری اشکال پیچیده را امکان پذیر می کند, دیوارهای نازک, و ویژگی های داخلی که با سایر روشهای تولیدی دشوار است.
ماشینکاری و قابلیت جوشکاری عالی
بیشتر ریخته گری های فولادی کربن به راحتی ماشین هستند و قابل اطمینان هستند, تسهیل عملیات و تعمیرات پس از بازی.
بازیافت
فولاد کربن بسیار قابل بازیافت است, حمایت از تولید پایدار با حداقل از دست دادن کیفیت پس از بازسازی.
مقاومت حرارتی و سایش
ریخته گری های فولادی کربن مقاومت سایش و هدایت حرارتی خوبی را ارائه می دهند, مناسب برای اجزای در معرض سایش و گرمای متوسط.
8. محدودیت ریخته گری از فولاد کربن
- حساسیت به خوردگی: فولاد کربن بدون پوشش در 0.1-0.3 میلی متر در سال در آب شیرین, 0.3-0.5 میلی متر در سال در آب دریا - پوشش های مربوط به محیط های سخت.
- پایان سطح و پس از پردازش: سطح سطح ریخته شده (RA 12.5-25 میکرومتر برای ریخته گری ماسه) اغلب به ماشینکاری نیاز دارد (هزینه +10-20 ٪) برای پلمپ سطوح.
- تحمل های بعدی: گسترده تر از فولاد ضد زنگ یا ریخته گری پوسته آهن انعطاف پذیر; قطعات ریخته گری ماسه ای به 0.5 میلی متر پوند در مقابل نیاز دارند. 0.2 میلی متر برای آهن انعطاف پذیر پوسته. ممکن است برای برنامه های دقیق به ماشینکاری اضافی نیاز داشته باشد
9. چالش ها و کنترل کیفیت ریخته گری فولاد کربن
ریخته گری فولاد کربن با چالش های منحصر به فردی روبرو است, از طریق کنترل فرآیند دقیق خطاب می شود:
- انقباض و تخلخل: فولاد مذاب در حین جامد 5-5 ٪ کوچک می شود, حفره های خطرناک.
با طراحی Riser کاهش یافته است (10–15 ٪ از حجم قسمت) و تخلیه خلاء (کاهش هیدروژن به <0.003 cm³/100g). - اکسیداسیون و اجزاء: اکسیژن با آهن واکنش نشان می دهد تا اکسیده شود, تضعیف ریخته گری.
راه حل ها شامل محافظ گاز بی اثر هستند (آرگون) در حین ریختن و پالایش ملاقه برای از بین بردن اجزاء. - ترک: استرس حرارتی ناشی از خنک کننده ناهموار باعث اشکهای گرم می شود.
نرخ خنک کننده کنترل شده (5-10 درجه سانتیگراد در دقیقه) و روکش قالب (مبتنی بر گرافیت) استرس را کاهش دهید, تضمین کردن <0.1% نرخ نقص در تولید با حجم بالا.
10. مقایسه با سایر مواد ریخته گری
| نشان | ریخته گری | ریخته گری فولاد آلیاژ | ریخته گری فولاد ضد زنگ | آهن ریخته گری |
| محتوای کربن معمولی | 0.1% - 1.0% | 0.1% - 1.0% + عناصر آلیاژ (کلوچه, در, مس, حرفهای) | رده 0.1% با CR بالا (10.5%-30 ٪) | 3.0% - 4.0% کربن, به علاوه میلی گرم برای گرهگی |
| استحکام کششی (MPA) | 350 - 1,200 | 500 - 1,500 | 400 - 1,200 | 400 - 900 |
| قدرت عملکرد (MPA) | 250 - 900 | 350 - 1,200 | 250 - 1,000 | 250 - 700 |
| کشیدگی (%) | 5 - 30 | 4 - 20 | 20 - 40 | 10 - 25 |
| سختی (HB) | 120 - 300 | 200 - 400 | 150 - 300 | 180 - 280 |
| نقطه ذوب (درجه سانتیگراد) | 1,370 - 1,530 | 1,370 - 1,600 | 1,400 - 1,530 | 1,150 - 1,400 |
| مقاومت در برابر خوردگی | کم, به پوشش یا درمان نیاز دارد | معتاد, بستگی به آلیاژ دارد | عالی, به دلیل محتوای کروم | معتاد, مستعد به زنگ زدگی بدون محافظت |
| مقاومت در برابر پوشیدن | معتاد, با عملیات حرارتی بهبود یافته است | عالی, مخصوصاً با افزودنیهای آلیاژ | معتاد | خیلی بلند, مقاومت در برابر سایش عالی |
| قابلیت تغییر | خوب, ماشین و جوش آسان است | متوسط تا کم, بستگی به محتوای آلیاژ دارد | متوسط تا دشوار به دلیل سختی | خوب, راحت تر از بسیاری از فولادها |
| تراکم (g/cm³) | 7.85 پوند | 7.75 پوند - 8.05 | 7.7 پوند - 8.0 | ~ 7.1 - 7.3 |
| برنامه های معمولی | قطعات خودرو, ماشین آلات ساختمانی, خط لوله | اجزای هوافضا, ماشین آلات سنگین | دستگاه های پزشکی, فرآوری مواد غذایی, تجهیزات شیمیایی | لوله, اجزای خودرو, ماشین آلات کشاورزی |
11. پایان
ریخته گری سنگ بنای تولید صنعتی باقی مانده است, ارائه همه کاره بودن بی نظیر, عملکرد مکانیکی, و ارزش اقتصادی.
با طیف گسترده ای از نمرات, روش های ریخته گری, و گزینه های پس از پردازش, این می تواند متناسب با نیازهای مهندسی متنوع تقریباً در هر صنعت بزرگ باشد.
همانطور که فناوری هایی مانند الگوهای چاپی سه بعدی و شبیه سازی پیشرفته همچنان در حال تکامل هستند, انتظار می رود دقت و کارآیی ریخته گری فولاد کربن بهبود یابد, تقویت نقش خود در تولید نسل بعدی.
متداول
چگونه ریخته گری فولاد کربن با ریخته گری آهن انعطاف پذیر مقایسه می شود?
فولاد کربن مقاومت کششی بالاتری را ارائه می دهد (600–1،200 MPa در مقابل. 400-800 MPa برای آهن انعطاف پذیر) اما 20-30 ٪ گرانتر است.
آهن انعطاف پذیر در مقاومت در برابر خوردگی با روکش ها برتری دارد, در حالی که فولاد کربن در محیط های سخت به محافظت بیشتری نیاز دارد.
آیا می توان ریخته گری های فولادی کربن را جوش داد?
بله. فولاد بازیگران کم کربن (0.25 ٪ c) با حداقل گرمایش به راحتی جوش می خورد.
نمرات متوسط/زیاد کربن نیاز به گرمایشی دارد (200-300 درجه سانتیگراد) برای جلوگیری از ترک خوردگی, با عملیات حرارتی پس از جوش برای تسکین استرس.
حداکثر دمای سرویس برای ریخته گری های کربن چقدر است?
استیل بازیگران متوسط کربن را حفظ می کند 80% از مقاومت در دمای اتاق در 500 درجه سانتیگراد.
بالاتر از 600 درجه سانتیگراد, اکسیداسیون و رشد دانه باعث کاهش عملکرد می شود, محدود کردن استفاده برای برنامه های درجه حرارت پایین تر از فولاد ضد زنگ.
چگونه ریخته گری های فولاد کربن برای کیفیت مورد بازرسی قرار می گیرند?
آزمایش غیر مخرب (ماوراء الطبیعه, پرتونگاری) نقص داخلی را تشخیص می دهد; آزمایش کششی تضمین می کند که قدرت مطابق با استانداردها است (به عنوان مثال, ASTM A216); و تجزیه و تحلیل متالوگرافی ساختار دانه و محتوای گنجاندن را تأیید می کند.
زمان سرب معمولی برای بازیگران فولاد کربن چقدر است?
ریخته گری: 2-4 هفته (ابزار + تولید). سرمایه گذاری سرمایه گذاری: 4-8 هفته (ابزار طولانی تر برای الگوهای موم).
تولید با حجم بالا (10,000+ قسمت) زمان سرب هر واحد را به 1-2 هفته کاهش می دهد.
تفاوت بین WCB و LCC Carbon Carbon چیست?
WCB (ASTM A216) متوسط کربن است (0.25-0.35 ٪ c) برای خدمات درجه حرارت بالا; LCC (ASTM A352) کم کربن است (0.15 ٪ c) برای دمای پایین (-46درجه سانتیگراد) برنامه, با سختی بهتر.
