1. Introduzzjoni
Ikkastjar tal-azzar tal-karbonju huwa proċess fundamentali tal-manifattura li jinvolvi l-iffurmar tal-azzar tal-karbonju mdewweb f'forom mixtieqa bl-użu ta 'forom.
Bħala wieħed mill-aktar materjali użati ħafna fl-inġinerija u l-applikazzjonijiet industrijali, L-azzar tal-karbonju joffri taħlita unika ta 'saħħa, kosteffikaċja, u versatilità.
Mill-karozzi għaż-żejt u l-gass, Il-komponenti tal-azzar tal-karbonju mitfugħa għandhom rwol kritiku fl-ekonomija globali, Appoġġ għall-infrastruttura, Mobilità, u makkinarju.
2. X'inhu l-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju?
Azzar tal-karbonju ikkastjar huwa proċess ta 'manifattura preċiż u kosteffikaċi li fih azzar tal-karbonju mdewweb- A liga ta ' ħadid (95–99%) u karbonju (0.05–2.1%), b'elementi minuri bħal Manganiż, Silikon, Kubrit, u Fosfru—Derrata ġo moffa biex tifforma komponenti solidi.
Ladarba l-metall jimla l-kavità u jibred, il-moffa titneħħa, produzzjoni a forma kważi-net Parti li taqbel mill-qrib mal-ġeometrija maħsuba.
Dak li jiddistingwi l-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju huwa l-kapaċità tiegħu li jipproduċi ekonomikament ġeometriji kumplessi - bħal ħitan irqaq (sa ~ 3 mm), kanali interni, jew kontorni esterni kkomplikati - li jkunu diffiċli, għalja, jew xi kultant impossibbli li jinkisbu bl-użu ta 'proċessi maħduma bħall-forġa, rolling, jew magni.
B'differenza mill-azzar maħdum, li juri fluss ta 'qamħ direzzjonali minn deformazzjoni mekkanika, L-azzar tal-karbonju fondut ġeneralment jifforma Struttura tal-qamħ iżotropiku, tipprovdi proprjetajiet mekkaniċi uniformi matul il-parti.
Għaliex l-azzar tal-karbonju huwa ideali għall-ikkastjar
L-azzar tal-karbonju għandu diversi karatteristiċi metallurġiċi li jagħmluha partikolarment adattata għall-ikkastjar:
- Punt ta 'tidwib baxx: ~ 1,370–1,530 ° C - inqas minn ħafna azzar tal-liga, li tippermetti t-tidwib u t-tferrigħ aktar faċli
- Fluwidità tajba: Jippermetti lill-metall jimla kavitajiet dettaljati tal-moffa
- Imġieba ta 'solidifikazzjoni stabbli: Imminimizza d-difetti interni li jinxtorob u jtejjeb l-eżattezza dimensjonali
Ligi tal-azzar tal-karbonju komuni għall-ikkastjar:
| Standard | Grad | Applikazzjonijiet tipiċi |
| ASTM A216 | WCB, WCC | Valvi, flanġijiet, u bastimenti tal-pressjoni |
| ASTM A352 | LCB, LCC | Partijiet ta 'pressjoni ta' temperatura baxxa |
| Minn 1.0619 | GS-C25 | Komponenti strutturali u makkinarju |
| Huwa SC42, SC46 | Azzar tal-Karbonju | Automotive, pompi, u inġinerija ġenerali |
3. Proċessi tal-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju
L-azzar tal-karbonju jista 'jitfa' bl-użu ta 'metodi varji, kull wieħed joffri vantaġġi distinti bbażati fuq il-kumplessità, daqs, tolleranza, u r-rekwiżiti tal-finitura tal-wiċċ tal-parti finali.
Il-proċessi tal-ikkastjar l-aktar użati għall-azzar tal-karbonju jinkludu ikkastjar tar-ramel, ikkastjar ta 'investiment, Tidwir tal-moffa tal-qoxra, u L-ikkastjar tar-ragħwa mitlufa.
Ikkastjar tar-ramel
L-ikkastjar tar-ramel huwa l-aktar metodu tradizzjonali u użat ħafna għall-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju, partikolarment adattat għal kbir, tqil, u komponenti ġeometrikament sempliċi.
Tinvolvi l-ħolqien ta 'kavità f'ramel kumpatt madwar mudell, li fih jitferra l-metall imdewweb.
Minħabba l-flessibilità tagħha, aċċessibilità, u l-ħin qasir taċ-ċomb tal-għodda, L-ikkastjar tar-ramel jibqa 'għażla preferuta għall-prototipi u baxxa- għal produzzjoni ta 'volum medju.
Karatteristiċi ewlenin:
- Juża forom tar-ramel li jistgħu jinxtegħlu ffurmati madwar xejriet
- Kosteffikaċi għal baxx- għal produzzjoni ta 'volum medju
- Adattat għal partijiet kbar u tqal
- Tolleranzi: ± 1.5–3 mm (jiddependi fuq id-daqs)
- Finitura tal-wiċċ: Aktar ħarxa (Ra ~ 12.5-25 μm), jista 'jkun jeħtieġ magni
Applikazzjonijiet tipiċi:
Housings tal-pompa, Korpi tal-valv, Gwarniċi tal-Magni, partijiet industrijali
Casting ta' Investiment (Ikkastjar tax-xama 'mitluf)
Ikkastjar ta 'investiment hija teknika ta 'ikkastjar ta' preċiżjoni għolja li tuża mudell tax-xama ', li huwa miksi fiċ-ċeramika biex jinħoloq moffa dettaljata.
Ladarba x-xama tinħall, L-azzar tal-karbonju mdewweb jitferra fil-kavità.
Dan il-metodu huwa ideali għall-produzzjoni ta 'partijiet ta' daqs żgħir għal medju b'forom kkomplikati, Ħitan irqaq, u dettalji fini li jeħtieġu magni minimi. Joffri finitura tal-wiċċ eċċellenti u eżattezza dimensjonali.
Karatteristiċi ewlenin:
- Ix-xejriet tax-xama huma miksija bid-demel likwidu biex jiffurmaw forom
- Jipproduċi ġeometriji kumplessi u ħitan irqaq (Irqiq daqs 2-3 mm)
- Tolleranzi: ± 0.1–0.3 mm
- Finitura tal-wiċċ eċċellenti: Ra ~ 3.2-6.3 μm
- Aktar jiswa mill-ikkastjar tar-ramel iżda inqas wara l-ipproċessar meħtieġ
Applikazzjonijiet tipiċi:
Parentesi tal-karozzi, komponenti tat-turbina, partijiet tal-għodda, Ħardwer tad-Difiża
Tidwir tal-moffa tal-qoxra
Tidwir tal-moffa tal-qoxra hija verżjoni raffinata tal-ikkastjar tar-ramel, Uża ramel tas-silika fina miksija b'reżina termosetting biex tifforma rqiqa, Qxur tal-moffa riġida.
Il-proċess jipprovdi eżattezza dimensjonali mtejba u finitura tal-wiċċ fuq l-ikkastjar tradizzjonali tar-ramel u huwa partikolarment effiċjenti għall-produzzjoni ta 'volumi moderati għal għoljin ta' partijiet ta 'l-azzar tal-karbonju ta' daqs medju b'tolleranzi aktar stretti.
Huwa jgħaqqad id-distakk bejn l-ikkastjar tar-ramel u l-ikkastjar tal-investiment f'termini ta 'prestazzjoni u spiża.
Karatteristiċi ewlenin:
- Preċiżjoni dimensjonali tajba u finitura tal-wiċċ
- Tolleranzi: ± 0.5–1 mm
- Adattat għal produzzjoni ta 'volum medju sa għoli
- Spejjeż baxxi tal-magni minħabba kwalità kważi-net-forma
Applikazzjonijiet tipiċi:
Housings tal-irkaptu, Komponenti tal-magna, Partijiet industrijali ta 'preċiżjoni
Mitluf Fowm Casting
L-ikkastjar tar-ragħwa mitlufa Użi xejriet magħmula minn ragħwa tal-polistirene estiża, li jevapora meta l-metall imdewweb jitferra fil-moffa, tifforma l-għamla finali mingħajr il-bżonn ta 'qlub jew linji ta' firda.
Din it-teknika teċċella fil-produzzjoni ta 'kumpless, Disinni Konsolidati b'Makina Minimali.
Huwa adattat tajjeb għal partijiet medji sa kbar u jipprovdi libertà sinifikanti tad-disinn, Rekwiżiti mnaqqsa tal-assemblaġġ, u konsistenza dimensjonali tajba.
Karatteristiċi ewlenin:
- Eċċellenti għal kumpless, Disinni Konsolidati
- Telimina l-ħtieġa għal qlub jew linji ta 'firda
- Kontroll dimensjonali tajjeb
- Tolleranzi: ± 0.5–1 mm
- Tnaqqas il-ħtiġijiet tal-assemblaġġ u l-iwweldjar
Applikazzjonijiet tipiċi:
Manifolds, ikkastjar strutturali, Blokki tal-karozzi, Partijiet tal-kompressur
Konsiderazzjonijiet tal-għażla tal-proċess għall-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju
L-għażla tal-proċess tal-ikkastjar it-tajjeb tiddependi fuq fatturi tekniċi u ekonomiċi multipli, inkluż Daqs tal-Parti, Tolleranza dimensjonali, finitura tal-wiċċ, kumplessità, u Volum tal-Produzzjoni.
| Kriterji | Ikkastjar tar-ramel | Casting ta' Investiment | Tidwir tal-moffa tal-qoxra | Mitluf Fowm Casting |
| Firxa tipika tad-daqs tal-parti | Medju sa kbir ħafna (0.5 kg - >5,000 kg) | Żgħir sa medju (50 g - 50 kg) | Żgħir sa medju (0.5 - 30 kg) | Medju għal kbir (1 - 1,000 kg) |
| Eżattezza dimensjonali | Baxx għal moderat (± 1.5-3 mm kull 100 mm) | Għoli (± 0.1–0.5 mm kull 100 mm) | Moderat għal għoli (± 0.5–1.0 mm kull 100 mm) | Moderat għal għoli (± 0.5–1.5 mm kull 100 mm) |
| Finitura tal-wiċċ (Ra) | 12.5–25 µm | 3.2–6.3 µm | 6.3–12.5 µm | 6.3–12.5 µm |
| Kapaċità tal-ħxuna tal-ħajt | ≥5–8 mm (Jista 'jkun jeħtieġ tkexkix) | ≥2–3 mm (Karatteristiċi rqaq ħafna possibbli) | ≥3–5 mm | ≥3–6 mm |
| Kumplessità tad-disinn | Moderat (Dettall intern limitat) | Għoli ħafna (Eċċellenti għal disinji kkomplikati) | Moderat għal għoli | Għoli (strutturi konsolidati, M’hemmx bżonn ta ’qlub) |
| L-ispiża tal-għodda | Baxx (~ $ 500 - $ 5,000) | Għoli (~ $ 5,000 - $ 50,000) | Medju (~ $ 3,000– $ 20,000) | Medju (~ $ 4,000 - $ 25,000) |
| Spiża tal-produzzjoni għal kull parti | Baxx f'volumi żgħar | Għoli f'volumi baxxi, kosteffikaċi fuq skala kbira | Medju | Medju |
| Il-Volum tal-Produzzjoni L-adegwatezza | Medju għal għoli (1–50000 pcs / sena) | Medju għal għoli (>10000 PCS / sena rrakkomandata) | Għoli (>30000 PCs / sena) | Medju (100–10,000 pcs / sena) |
| Ħin taċ-ċomb (Għodda + L-ewwel parti) | ~ 2-4 ġimgħat | ~ 4–8 ġimgħat | ~ 3–6 ġimgħat | ~ 4–7 ġimgħat |
| Ħtieġa ta 'magni ta' wara l-ikkastjar | Għoli | Baxx għal moderat | Baxx għal moderat | Moderat |
| Rendiment / skart tal-materjal | Moderat (teħtieġ gating, Risers) | Baxx (Daqs tal-moffa ta 'preċiżjoni, eċċess minimu) | Baxx għal moderat | Baxx (moffa tevapora, Telf minimu tal-metall) |
| Eżempji ta 'applikazzjoni | Gearboxes, Kontro-piżijiet, blokki tal-magna | Parentesi aerospazjali, valvi, Għodda kirurġika | Housings tal-pompa, manifolds, Tkopri l-irkaptu | Blokki tal-magna, partijiet ta 'sospensjoni, partijiet strutturali |
4. Trattament tas-sħana ta 'wara l-ikkastjar u trattament tal-wiċċ
Ladarba l-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju jitneħħa mill-forom tagħhom, ħafna drabi jgħaddu minnha Trattamenti ta 'wara l-ikkastjar Biex tissaħħaħ il-proprjetajiet mekkaniċi, ittaffi l-istress intern, u ttejjeb il-karatteristiċi tal-wiċċ.
Dawn it-trattamenti huma kritiċi biex jinkisbu l-mixtieq prestazzjoni, affidabilità, u lonġevità tal-aħħar parti.
Trattament tas-sħana għall-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju
It-trattament tas-sħana jimmodifika l-mikrostruttura tal-ikkastjar biex itejjeb saħħa, duttilità, ebusija, u makkinabilità.
L-għażla tat-trattament tiddependi fuq il-kontenut tal-karbonju u l-grad speċifiku ta 'l-azzar.
Metodi komuni ta 'trattament tas-sħana jinkludu:
| Trattament | Skop | Firxa tipika tat-temperatura |
| Ttremprar | Irfina l-istruttura tal-qamħ, teħles l-istress intern, Ittejjeb id-duttilità | 790–900 ° C. |
| Normalizzazzjoni | Ittejjeb is-saħħa u l-ebusija, jippromwovi mikrostruttura uniformi | 850–950 ° C. |
| Tkessiħ & Ittemprar | Iżid l-ebusija u s-saħħa tat-tensjoni waqt li żżomm l-ebusija | Tkessiħ: 800–870 ° C.; Ittemprar: 500–700 ° C. |
| L-istress li jtaffi | Inaqqas it-tensjonijiet residwi mill-ikkastjar u l-magni | 550–650 ° C. |
Nota: Trattament tas-sħana mhux xieraq jista 'jwassal għal fażijiet mhux mixtieqa (E.g., Martensite jew Żbilanċ Pearlit), qsim, jew instabilità dimensjonali.
Għalhekk, Il-kontroll strett tal-proċess u l-monitoraġġ tat-temperatura huma essenzjali.
Trattament tal-wiċċ għall-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju
It-trattamenti tal-wiċċ isaħħu dehra, Reżistenza għall-korrużjoni, u Ilbes il-prestazzjoni Castings tal-azzar tal-karbonju, speċjalment f'ambjenti eżiġenti.
Proċessi tipiċi tal-irfinar tal-wiċċ jinkludu:
| Metodu | Funzjoni | Eżempji ta 'applikazzjoni |
| Shot Blasting | Tneħħi l-iskala, ramel, u ossidi; Jipprepara wiċċ għall-kisi | Prep standard għall-pittura, Kisi tat-trab |
| Pickling & Passivazzjoni | Ineħħi l-ossidi tal-wiċċ u s-sadid; Ittejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni | Użat f'applikazzjonijiet ta 'servizz korrużiv |
| Kisi tal-fosfat | Jipprovdi bażi għall-pittura u jtejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni | Automotive, Tagħmir militari |
| Plating taż-żingu (Galvanizzazzjoni) | Tipproteġi mill-korrużjoni permezz ta 'kisi ta' sagrifiċċju | Ħardwer ta 'barra jew tal-baħar |
| Kisi tat-Trab / Pittura | Ittejjeb id-dehra, Protezzjoni tat-temp | Tagħmir agrikolu, partijiet strutturali |
| Magni & Tħin | Jikseb tolleranzi dimensjonali u finitura tal-wiċċ | Uċuħ li jġorru, uċuħ tas-siġillar |
Integrazzjoni mal-Kontroll tal-Kwalità
Trattamenti ta 'wara l-ikkastjar huma spiss segwiti minn Ittestjar mhux distruttiv (Ndt) jew Spezzjonijiet dimensjonali Biex tiżgura li l-parti trattata tikkonforma mal-ispeċifikazzjonijiet mekkaniċi u tal-kwalità tal-wiċċ.
Tekniki bħal Spezzjoni manjetika tal-partikuli (MPI) jew Ittestjar ultrasoniku (Ut) tgħin biex tiskopri xquq moħbija jew difetti ta 'taħt l-art li jistgħu jseħħu waqt it-trattament tas-sħana.
Benefiċċji ewlenin ta 'trattamenti ta' wara l-ikkastjar
- Imsaħħaħ Propjetajiet mekkaniċi: saħħa, ebusija, u reżistenza għall-għeja
- Imtejjeb Stabbiltà dimensjonali u makkinabilità
- Żdied Durabilità tal-wiċċ u Reżistenza għall-korrużjoni
- Preparazzjoni għall-ipproċessar downstream (E.g., iwweldjar, Kisi, assemblaġġ)
5. Propjetajiet mekkaniċi u fiżiċi tal-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju
Li tifhem il-proprjetajiet mekkaniċi u fiżiċi tal-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju hija kritika għall-għażla tal-materjal it-tajjeb u l-proċess tal-ikkastjar biex tissodisfa t-talbiet funzjonali ta 'diversi applikazzjonijiet industrijali.
| Proprjetà | Karbonju baxx (0.1–0.25% c) | Karbonju medju (0.3–0.6% c) | Karbonju għoli (0.6–1.0% c, Q.&T) |
| Qawwa tat-tensjoni (MPA) | 350 - 550 | 550 - 850 | 850 - 1,200 |
| Saħħa tar-rendiment (MPA) | 250 - 400 | 400 - 700 | 700 - 1,000 |
| Titwil (%) | 25 - 30 | 15 - 25 | 5 - 15 |
| Ebusija (HB) | 150 - 200 | 200 - 300 | 300 - 400 |
| Impatt ebusija (J, Charpy V-Notch) | 40 - 60 | 20 - 40 | 10 - 30 |
| Densità (g / cm³) | ~ 7.85 | ~ 7.85 | ~ 7.85 |
| Firxa tat-tidwib (° C.) | 1,420 - 1,530 | 1,370 - 1,480 | 1,370 - 1,480 |
| Konduttività termali (W / m · k) | 50 - 60 | 45 - 55 | 45 - 50 |
| Koeffiċjent ta 'espansjoni termali (× 10⁻⁶ / ° C.) | 11 - 13 | 11 - 13 | 11 - 13 |
Makkinabilità u weldabilità
- Makkinabilità: Azzar b'livell baxx ta 'karbonju (indiċi tal-makkinabilità 80–100 vs. 100 għal 1215 azzar); azzar b'livell għoli ta 'karbonju (40–60) Minħabba ebusija.
- Weldabilità: Azzar b'livell baxx ta 'karbonju (Eċċellenti, L-ebda tisħin minn qabel); Karbonju medju (teħtieġ tisħin minn qabel ta '200-300 ° C.); Karbonju għoli (fqir, suxxettibbli għall-qsim).
Ir-reżistenza tas-sħana u tal-ilbies
- Reżistenza għas-sħana: Rata ta 'ossidazzjoni <0.1 mm / sena sa 400 ° C; ossidazzjoni rapida 'l fuq minn 500 ° C (Li tillimita l-użu f'applikazzjonijiet ta 'sħana għolja).
- Reżistenza għall-ilbies: Q karbonju għoli q&Azzar t (350 HB) għandu 2 × reżistenza għall-ilbies ta 'l-abrasiva aħjar minn ħadid duttili (250 HB).
6. Applikazzjonijiet tal-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju
L-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju jintuża ħafna f'industriji differenti minħabba tagħhom versatilità, saħħa, u kosteffikaċja.
L-abbiltà tagħhom li jiġu mitfugħa f'forom kumplessi filwaqt li jżommu proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti jagħmilhom ideali għal komponenti kritiċi f'applikazzjonijiet strutturali heavy-duty u.
Karozzi u trasport
- Komponenti tal-magna: Crankshafts, camshafts, Irjus taċ-ċilindru, u l-vireg tal-konnessjoni, li jibbenefikaw minn saħħa għolja u reżistenza għall-għeja.
- Partijiet tat-Trasmissjoni: gerijiet, housings, u xaftijiet li jeħtieġu reżistenza għall-ilbies u preċiżjoni dimensjonali.
- Komponenti tax-chassis: parentesi u partijiet ta 'sospensjoni fejn id-durabilità u l-ebusija huma essenzjali.
Kostruzzjoni u infrastruttura
- Elementi strutturali: frejms mitfugħa, jappoġġja, u konnetturi użati fil-bini u l-pontijiet.
- Partijiet tqal tal-makkinarju: Bramel tal-excavator, Komponenti tal-krejn, u armi tal-loader li jeħtieġu reżistenza għall-impatt għolja.
- Qafliet u fittings: durabbli, Komponenti ta 'saħħa għolja għall-assemblaġġ ta' strutturi kbar.
Żejt & Gass u petrokimiċi
- Valvi u housings tal-pompa: komponenti esposti għal pressjoni għolja u xedd.
- Fittings u flanġijiet tal-pajpijiet: Is-saħħa u l-makkinabilità tal-azzar tal-karbonju jippermettu s-siġillar u l-konnessjoni affidabbli.
- Tagħmir tat-tħaffir: Partijiet imħatteb iddisinjati għal ambjenti estremi.
Tagħmir agrikolu u tal-minjieri
- Plowshares, xfafar, u tagħmir tal-ħdim: Partijiet reżistenti għall-ilbies għall-impenn tal-ħamrija.
- Komponenti tal-makkinarju tal-minjieri: crushers, partijiet tal-conveyor, u unitajiet ta 'akkomodazzjoni li jeħtieġu ebusija u reżistenza għall-brix.
- Partijiet tat-Tagħmir tat-Trattur u Tqil: Gwarniċi u komponenti tal-magna soġġetti għal tagħbija tqila.
Makkinarju tal-baħar u industrijali
- Xaftijiet u housings tal-iskrun: L-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju jintużaw fejn is-saħħa u r-reżistenza moderata tal-korrużjoni huma meħtieġa.
- Partijiet tal-pompa u tal-kompressur: ikkastjar li joffri durabilità taħt operazzjoni kontinwa.
- Valvi u fittings industrijali: essenzjali għal sistemi ta 'kontroll tal-fluwidi f'impjanti tal-manifattura.
7. Vantaġġi tal-użu tal-kastings tal-azzar tal-karbonju
L-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju huwa favorit ħafna fil-manifattura minħabba kombinazzjoni unika ta 'prestazzjoni mekkanika, Effiċjenza fl-ispiża, u versatilità.
Kost-Effettività
L-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju jipprovdi soluzzjoni ekonomika minħabba materja prima raġonevoli u ikkastjar effiċjenti tal-forma kważi net, Tnaqqis tal-magni u l-iskart.
Proporzjon għoli ta 'saħħa għal piż
Huma joffru saħħa u ebusija eċċellenti, Twassil ta 'partijiet durabbli li kapaċi jifilħu tagħbijiet tqal mingħajr piż eċċessiv.
Flessibilità tad-Disinn
Il-proċess tal-ikkastjar jippermetti forom kumplessi, Ħitan irqaq, u karatteristiċi interni li huma diffiċli biex jinkisbu b'metodi oħra ta 'manifattura.
Makkinabilità u weldabilità eċċellenti
Il-biċċa l-kbira tal-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju huma faċli għall-magna u jistgħu jiġu wweldjati b'mod affidabbli, tiffaċilita l-operazzjonijiet u t-tiswijiet ta 'wara l-ikkastjar.
Riċiklamat
L-azzar tal-karbonju huwa riċiklabbli ħafna, Appoġġ għal manifattura sostenibbli b'telf ta 'kwalità minima wara li terġa' titwaqqaf.
Reżistenza termali u ta 'xedd
L-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju jipprovdi reżistenza tajba għall-ilbies u konduttività termali, Adattat għal komponenti esposti għal brix u sħana moderata.
8. Limitazzjonijiet tal-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju
- Sensittività għall-korrużjoni: L-azzar tal-karbonju mhux miksi jikkorrodi f'0.1-0.3 mm / sena fl-ilma ħelu, 0.3–0.5 mm / sena fl-ilma tal-baħar - tirrapporta kisi għal ambjenti ħorox.
- Finitura tal-wiċċ u wara l-ipproċessar: Finitura tal-wiċċ mitfugħa (RA 12.5–25 μm għall-ikkastjar tar-ramel) ħafna drabi teħtieġ magni (spiża + 10-20%) Għal uċuħ li jissiġillaw.
- Tolleranzi dimensjonali: Usa 'mill-istainless steel jew kastings tal-qoxra tal-ħadid duttili; Partijiet mitfugħa bir-ramel jeħtieġu ± 0.5 mm vs. ± 0.2 mm għal ħadid duttili ffurmat bil-qoxra. Jista 'jeħtieġ magni addizzjonali għal applikazzjonijiet ta' preċiżjoni
9. Sfidi u kontroll tal-kwalità tal-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju
L-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju jiffaċċja sfidi uniċi, indirizzati permezz ta 'kontrolli rigorużi tal-proċess:
- Jinxtorob u porożità: L-azzar imdewweb jonqos 3-5% waqt is-solidifikazzjoni, jirriskjaw kavitajiet.
Mitigat minn disinn riser (10–15% tal-volum tal-parti) u tneħħija tal-vakwu (Tnaqqis tal-idroġenu għal <0.003 cm³ / 100g). - Ossidazzjoni u inklużjonijiet: L-ossiġnu jirreaġixxi bil-ħadid biex jifforma ossidi, tiddgħajjef l-ikkastjar.
Is-soluzzjonijiet jinkludu lqugħ tal-gass inert (Argon) Waqt it-tferrigħ u l-irfinar tal-ladle biex jitneħħew l-inklużjonijiet. - Qsim: L-istress termali minn tkessiħ irregolari jikkawża dmugħ sħun.
Rati ta 'tkessiħ ikkontrollati (5–10 ° C / min) u kisi tal-moffa (Ibbażat fuq il-grafita) tnaqqas l-istress, tiżgura <0.1% Rati ta 'difetti fil-produzzjoni ta' volum għoli.
10. Tqabbil ma 'materjali oħra tal-ikkastjar
| Karatteristika | Ikkastjar tal-azzar tal-karbonju | Ikkastjar tal-azzar tal-liga | Tidwib tal-istainless steel | Ħadid duttili Tidwib |
| Kontenut tipiku tal-karbonju | 0.1% - 1.0% | 0.1% - 1.0% + Elementi tal-liga (Cr, Fi, Mo, V) | ≤ 0.1% ma 'CR għoli (10.5%–30%) | 3.0% - 4.0% karbonju, flimkien ma 'mg għan-nodularità |
| Qawwa tat-tensjoni (MPA) | 350 - 1,200 | 500 - 1,500 | 400 - 1,200 | 400 - 900 |
| Saħħa tar-rendiment (MPA) | 250 - 900 | 350 - 1,200 | 250 - 1,000 | 250 - 700 |
| Titwil (%) | 5 - 30 | 4 - 20 | 20 - 40 | 10 - 25 |
| Ebusija (HB) | 120 - 300 | 200 - 400 | 150 - 300 | 180 - 280 |
| Punt ta 'tidwib (° C.) | 1,370 - 1,530 | 1,370 - 1,600 | 1,400 - 1,530 | 1,150 - 1,400 |
| Reżistenza għall-korrużjoni | Baxx, teħtieġ kisi jew trattamenti | Moderat, Jiddependi fuq liga | Għoli, Minħabba l-kontenut tal-kromju | Moderat, suxxettibbli għal sadid mingħajr protezzjoni |
| Reżistenza għall-ilbies | Moderat, imtejjeb bit-trattament tas-sħana | Għoli, Speċjalment ma 'żidiet tal-liga | Moderat | Għoli ħafna, Reżistenza eċċellenti għall-brix |
| Makkinabilità | Tajjeb, Faċli għall-magna u weldjata | Moderat għal baxx, Jiddependi fuq il-kontenut tal-liga | Moderat għal diffiċli minħabba ebusija | Tajjeb, aktar faċli minn ħafna azzar |
| Densità (g / cm³) | ~ 7.85 | ~ 7.75 - 8.05 | ~ 7.7 - 8.0 | ~ 7.1 - 7.3 |
| Applikazzjonijiet tipiċi | Partijiet tal-karozzi, Makkinarju tal-Kostruzzjoni, pajpijiet | Komponenti aerospazjali, Makkinarju ta 'duty tqil | Apparat mediku, Ipproċessar tal-ikel, Tagħmir kimiku | Pajpijiet, Komponenti tal-karozzi, Makkinarju Agrikolu |
11. Konklużjoni
Ikkastjar tal-azzar tal-karbonju jibqa 'pedament tal-manifattura industrijali, toffri versatilità mhux imqabbla, Prestazzjoni mekkanika, u valur ekonomiku.
B'firxa wiesgħa ta 'gradi, Metodi tal-ikkastjar, u għażliet ta 'wara l-ipproċessar, Jista 'jkun imfassal biex jissodisfa r-rekwiżiti differenti ta' inġinerija f'kull industrija ewlenija.
Hekk kif teknoloġiji bħal mudelli stampati 3D u simulazzjoni avvanzata jkomplu jevolvu, Il-preċiżjoni u l-effiċjenza tal-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju huma mistennija jtejbu, Tisħiħ ir-rwol tagħha fil-manifattura tal-ġenerazzjoni li jmiss.
FAQs
Kif tqabbel l-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju mal-ikkastjar tal-ħadid duttili?
L-azzar tal-karbonju joffri saħħa tat-tensjoni ogħla (600–1,200 MPA VS.. 400–800 MPa għall-ħadid duttili) Iżda 20-30% jiswa aktar.
Ħadid duttili jeċċella fir-reżistenza għall-korrużjoni b'kisi, Filwaqt li l-azzar tal-karbonju jeħtieġ aktar protezzjoni f'ambjenti ħorox.
L-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju jista 'jkun iwweldjat?
IVA. Azzar fondut b'livell baxx ta 'karbonju (≤0.25% c) weldjaturi faċilment bi tisħin minimu.
Gradi ta 'karbonju medju / għoli jeħtieġu tisħin minn qabel (200–300 ° C.) Biex tevita l-qsim, bi trattament tas-sħana wara l-weldjatura biex ittaffi l-istress.
X'inhi t-temperatura massima tas-servizz għall-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju?
L-azzar fondut b'livell ta 'karbonju medju jżomm 80% Qawwa tat-temperatura tal-kamra f'500 ° C.
'Il fuq minn 600 ° C., L-ossidazzjoni u t-tkabbir tal-qamħ inaqqsu l-prestazzjoni, Li tillimita l-użu għal applikazzjonijiet ta 'temperatura baxxa minn azzar li ma jissaddadx.
Kif huma spezzjonati għall-kwalità tal-azzar tal-karbonju għall-kwalità?
Ittestjar mhux distruttiv (ultrasoniku, Radjografiku) Jidentifika difetti interni; L-ittestjar tat-tensjoni jiżgura li s-saħħa tissodisfa l-istandards (E.g., ASTM A216); u analiżi metallografika tivverifika l-istruttura tal-qamħ u l-kontenut ta 'inklużjoni.
X'inhu l-ħin tipiku taċ-ċomb għall-ikkastjar tal-azzar tal-karbonju?
Ikkastjar tar-ramel: 2–4 ġimgħat (għodda + produzzjoni). Ikkastjar ta 'investiment: 4–8 ġimgħat (Għodda itwal għal mudelli tax-xama ').
Produzzjoni ta 'volum għoli (10,000+ partijiet) Inaqqas il-ħin taċ-ċomb għal kull unità għal 1-2 ġimgħat.
X'inhi d-differenza bejn l-azzar tal-karbonju WCB u LCC?
WCB (ASTM A216) huwa karbonju medju (0.25–0.35% c) għal servizz ta 'temperatura għolja; LCC (ASTM A352) huwa karbonju baxx (≤0.15% c) għal temperatura baxxa (-46° C.) applikazzjonijiet, bi ebusija aħjar.
